一、內存溢出的定義和原因

定義

內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)溢出是(shi)(shi)指(zhi)應用(yong)系統中(zhong)存(cun)(cun)在無法回收(shou)的(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)或使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)過多，最(zui)終使(shi)(shi)得程序(xu)(xu)運行要用(yong)到的(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)大(da)(da)于(yu)虛擬機(ji)能(neng)(neng)提供的(de)(de)最(zui)大(da)(da)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)。為(wei)了解決(jue)Java中(zhong)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)溢出問(wen)題(ti)，我們(men)首先必須了解Java是(shi)(shi)如何管(guan)理(li)(li)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)的(de)(de)。Java的(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)管(guan)理(li)(li)就是(shi)(shi)對(dui)象(xiang)的(de)(de)分配和釋(shi)(shi)放(fang)問(wen)題(ti)。在Java中(zhong)，內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)的(de)(de)分配是(shi)(shi)由程序(xu)(xu)完(wan)成的(de)(de)，而(er)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)的(de)(de)釋(shi)(shi)放(fang)是(shi)(shi)由垃(la)圾收(shou)集(ji)器(GarbageCollection，GC)完(wan)成的(de)(de)，程序(xu)(xu)員(yuan)不需要通過調用(yong)GC函數來釋(shi)(shi)放(fang)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)，因(yin)為(wei)不同(tong)的(de)(de)JVM實現(xian)者可能(neng)(neng)使(shi)(shi)用(yong)不同(tong)的(de)(de)算法管(guan)理(li)(li)GC，有的(de)(de)是(shi)(shi)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)使(shi)(shi)用(yong)到達一定(ding)程度時，GC才開始(shi)工(gong)作，也有定(ding)時執行的(de)(de)，有的(de)(de)是(shi)(shi)中(zhong)斷式執行GC。但(dan)GC只能(neng)(neng)回收(shou)無用(yong)并且(qie)不再被(bei)其它對(dui)象(xiang)引(yin)用(yong)的(de)(de)那些對(dui)象(xiang)所占(zhan)用(yong)的(de)(de)空間。Java的(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)(nei)存(cun)(cun)垃(la)圾回收(shou)機(ji)制是(shi)(shi)從程序(xu)(xu)的(de)(de)主要運行對(dui)象(xiang)開始(shi)檢查引(yin)用(yong)鏈，當遍歷一遍后發現(xian)沒有被(bei)引(yin)用(yong)的(de)(de)孤立對(dui)象(xiang)就作為(wei)垃(la)圾回收(shou)。

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原因

1、內存(cun)中加載的數(shu)(shu)據量過于龐大，如一次(ci)從數(shu)(shu)據庫取(qu)出過多(duo)數(shu)(shu)據。

2、集(ji)合類中有對對象的引用，使(shi)用完后未清空，使(shi)得JVM不能回收(shou)。

3、代(dai)碼(ma)中存在死循(xun)環或循(xun)環產生(sheng)過多重復的對象實體。

4、使用的(de)第三方軟(ruan)件中的(de)BUG。

5、啟(qi)動參數設定(ding)的過小。

二、內存溢出的解決問題

第一(yi)(yi)步，就(jiu)是(shi)修改JVM啟動參(can)數，直接增加(jia)(jia)內存。這一(yi)(yi)點看上去似乎很簡單，但很容易被(bei)忽略。JVM默認可以(yi)使(shi)用(yong)的內存為64M，Tomcat默認可以(yi)使(shi)用(yong)的內存為128MB，對(dui)于(yu)稍復雜一(yi)(yi)點的系統就(jiu)會不夠用(yong)。在某項(xiang)目中，就(jiu)因為啟動參(can)數使(shi)用(yong)的默認值，經常報“OutOfMemory”錯誤。因此，-Xms，-Xmx參(can)數一(yi)(yi)定(ding)不要忘記(ji)加(jia)(jia)。

第(di)二步，檢查錯(cuo)(cuo)(cuo)(cuo)誤(wu)日志(zhi)(zhi)，查看“OutOfMemory”錯(cuo)(cuo)(cuo)(cuo)誤(wu)前是(shi)否有(you)(you)其(qi)(qi)它(ta)異(yi)常(chang)或錯(cuo)(cuo)(cuo)(cuo)誤(wu)。在一個(ge)項目(mu)中(zhong)，使用(yong)(yong)兩個(ge)數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)連(lian)接(jie)，其(qi)(qi)中(zhong)專用(yong)(yong)于發送短(duan)信的數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)連(lian)接(jie)使用(yong)(yong)DBCP連(lian)接(jie)池(chi)管理，用(yong)(yong)戶為(wei)不(bu)(bu)將(jiang)短(duan)信發出(chu)，有(you)(you)意將(jiang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)連(lian)接(jie)用(yong)(yong)戶名改錯(cuo)(cuo)(cuo)(cuo)，使得(de)日志(zhi)(zhi)中(zhong)有(you)(you)許(xu)多數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)連(lian)接(jie)異(yi)常(chang)的日志(zhi)(zhi)，一段時間后，就出(chu)現(xian)“OutOfMemory”錯(cuo)(cuo)(cuo)(cuo)誤(wu)。經分析，這(zhe)是(shi)由于DBCP連(lian)接(jie)池(chi)BUG引起的，數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)連(lian)接(jie)不(bu)(bu)上后，沒有(you)(you)將(jiang)連(lian)接(jie)釋(shi)放(fang)，最終使得(de)DBCP報(bao)“OutOfMemory”錯(cuo)(cuo)(cuo)(cuo)誤(wu)。經過修(xiu)改正確數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫(ku)連(lian)接(jie)參數(shu)(shu)后，就沒有(you)(you)再出(chu)現(xian)內存(cun)溢(yi)出(chu)的錯(cuo)(cuo)(cuo)(cuo)誤(wu)。

查看日志對于分析內存溢(yi)出是(shi)非常重要的，通(tong)過(guo)(guo)仔細查看日志，分析內存溢(yi)出前做過(guo)(guo)哪(na)些(xie)操作，可以大致(zhi)定(ding)位(wei)有問題(ti)的模塊。

第三步，安排(pai)有經(jing)驗(yan)的編程(cheng)人員(yuan)對代(dai)碼進行走查和分析，找出可能發生內(nei)存(cun)溢出的位置。重點(dian)排(pai)查以(yi)下(xia)幾點(dian)：

1、檢(jian)查代碼(ma)中是否有死循環或遞歸(gui)調(diao)用。

2、檢查是否有(you)大循環重復產(chan)生新對象實體。

3、檢查(cha)(cha)對數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)庫(ku)(ku)查(cha)(cha)詢(xun)中，是否有一次獲得全部數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)的查(cha)(cha)詢(xun)。一般(ban)來說，如果一次取十萬(wan)條記錄(lu)到內(nei)存(cun)，就可能引(yin)起內(nei)存(cun)溢(yi)出。這個問題(ti)比較(jiao)隱蔽，在上(shang)線前(qian)，數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)庫(ku)(ku)中數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)較(jiao)少，不容易出問題(ti)，上(shang)線后，數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)庫(ku)(ku)中數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)多了(le)，一次查(cha)(cha)詢(xun)就有可能引(yin)起內(nei)存(cun)溢(yi)出。因此對于(yu)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)庫(ku)(ku)查(cha)(cha)詢(xun)盡量采用分頁的方式查(cha)(cha)詢(xun)。

4、檢(jian)查(cha)List、MAP等(deng)集合對(dui)象(xiang)是否有使用(yong)完后，未清除的(de)問(wen)題。List、MAP等(deng)集合對(dui)象(xiang)會始終存有對(dui)對(dui)象(xiang)的(de)引用(yong)，使得(de)這些(xie)對(dui)象(xiang)不能被GC回收。

第四步，使(shi)(shi)(shi)用內存查看工具動(dong)態(tai)查看內存使(shi)(shi)(shi)用情(qing)況。某個(ge)(ge)項目上線后(hou)，每次系統啟動(dong)兩天(tian)后(hou)，就會(hui)出(chu)現內存溢出(chu)的錯(cuo)誤。這種情(qing)況一般(ban)是代碼中出(chu)現了緩慢的內存泄漏，用上面三個(ge)(ge)步驟解決不了，這就需(xu)要使(shi)(shi)(shi)用內存查看工具了。

內存查看工具有許多，比較有名的有：Optimizeit Profiler、JProbeProfiler、JinSight和Java1.5的Jconsole等。它們的基本工作原理大同小異，都是監測Java程序運行時所有對象的申請、釋放等動作，將內存管理的所有信息(xi)進行統(tong)(tong)計、分析、可(ke)視化。開發人員可(ke)以(yi)(yi)根據這些信息(xi)判斷程序是否有內存(cun)(cun)泄漏問題。一(yi)般來說，一(yi)個正常的(de)(de)(de)系(xi)統(tong)(tong)在(zai)其啟動完成后(hou)其內存(cun)(cun)的(de)(de)(de)占用(yong)(yong)量是基本穩定的(de)(de)(de)，而不應(ying)該(gai)是無限制的(de)(de)(de)增(zeng)長(chang)的(de)(de)(de)。持續地觀察系(xi)統(tong)(tong)運行時使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)內存(cun)(cun)的(de)(de)(de)大小，可(ke)以(yi)(yi)看到在(zai)內存(cun)(cun)使(shi)用(yong)(yong)監控窗口中是基本規則(ze)的(de)(de)(de)鋸(ju)齒(chi)形的(de)(de)(de)圖線，如果內存(cun)(cun)的(de)(de)(de)大小持續地增(zeng)長(chang)，則(ze)說明系(xi)統(tong)(tong)存(cun)(cun)在(zai)內存(cun)(cun)泄漏問題。通(tong)過間(jian)隔一(yi)段時間(jian)取(qu)一(yi)次內存(cun)(cun)快照，然后(hou)對(dui)內存(cun)(cun)快照中對(dui)象(xiang)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)與(yu)引(yin)用(yong)(yong)等信息(xi)進行比對(dui)與(yu)分析，可(ke)以(yi)(yi)找出(chu)是哪(na)個類的(de)(de)(de)對(dui)象(xiang)在(zai)泄漏。

通過(guo)以上(shang)四(si)個步驟的(de)分析與(yu)處(chu)理，基本能處(chu)理內存溢出(chu)的(de)問(wen)題。當然，在這些(xie)過(guo)程(cheng)中也需要相當的(de)經(jing)驗與(yu)敏感度，需要在實際的(de)開發與(yu)調(diao)試過(guo)程(cheng)中不斷積累。