Java中的OOM问题
OOM是什么
OOM全称"OutOfMemory",既内存溢出。我们知道,Java中的对象是在堆(heap)上创建的,当堆内存不足以为新创建的对象分配空间时,就会产生OutOfMemoryError。
为什么会产生OOM
由于GC机制的存在,Java程序员不需要过多地关注内存的分配与回收,GC通过“可达性分析”来判断一个对象是否需要被回收。
可达性分析:GC首先确定一组GC Root节点(通常是一些全局性的元素,例如JVM持有的对象),然后根据GC Root是否持有指向某个对象的引用或引用链来判断这个对象是否“可达”。
GC会回收大部分的无用对象,当发生OOM时,通常会有两种情况:
- JVM的堆内存真的不足了
- 代码问题
如果是堆内存不足,只需要简单地扩大堆内存就可以了。但是绝大多数情况下,OOM都是由代码问题引发的,也就是说很多本该被回收的对象没有被回收,导致堆内存不足。
如何处理OOM问题
处理OOM问题的关键在于拿到Heap Dump(堆转储文件),它保存了某一时刻JVM堆中对象对内存的使用情况。获取Heap Dump文件可以通过:
- 启动程序前,添加JVM参数
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
该参数的含义是:当发生OOM时,生成Heap Dump文件。
- 程序运行过程中, 通过jmap获取。首先通过jps获取到Java进程的pid,然后通过jmap输出Dump文件
jmap -dump:live,format=b,file=<filepath> <pid>
其中filepath是生成dump文件的位置,pid是你想要分析的Java进程的pid。
拿到dump文件后,就可以通过一些图形化工具来进行分析了。常用的图形化工具有visual VM、MAT、JProfiler等。
举个栗子
- 首先我们编写一个程序,并设置JVM最大堆内存为128M,使其在一段时间后发生OOM,并使用vitual VM进行简单的分析。
-Xmx128m
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class OOMExample {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
List<byte[]> list = new ArrayList<>();
for(int i=0;i<128;i++){
list.add(new byte[1024*1024]);
Thread.sleep(500);
}
}
}
- 运行期间我们通过在命令行中输入jps可以获取到当前进程pid。也可以通过vitual VM直接查看(我这里是分开两次运行截的图所以pid不一致)。
- 通过vitual VM我们可以看到程序的实时运行情况,正常情况下程序的内存曲线应该是波浪形,我们的程序即将发生OOM。
- 通过jmap获取dump文件
jmap -dump:live,format=b,file="/12844.hprof" 12844
- 使用vitual VM查看dump文件
很明显可以看到byte数组占据了绝大部分的内存,这与我们的预想一致。实际场景中,OOM的对象引用关系要比这复杂得多,具体问题具体分析,如何快速发现问题代码,也是一个难题,本文权当抛砖引玉。
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