JVM知识体系学习八：OOM的案例（承接上篇博文，可以作为面试中的案例）

前言

• JDK中的 垃圾回收器
  1. JDK8：PS+PO
  2. JDK9：G1
  3. JDK11：CMS就淘汰了，完成历史使命了，
  4. JDK13：
• 学完这篇博客，可以在简历上写 有过JVM调优的经验 ，但是不能写精通哦了。

一、概述

OOM产生的原因多种多样，有些程序未必产生OOM，不断FGC(CPU飙高，但内存回收特别少) （上个博文的最后的案例：七.1）

1. 硬件升级系统反而卡顿的问题（见上）
2. 线程池不当运用产生OOM问题（见上）
   不断的往List里加对象（实在太LOW了）
3. smile jira问题
   实际系统不断重启
   解决问题：加内存 + 更换垃圾回收器 G1
   真正问题在哪儿？不知道

二、案例二

tomcat http-header-size过大问题

三、案例：方法区内存溢出

• lambda表达式导致方法区溢出问题(MethodArea / Perm Metaspace)
• 不是那么真实，面试时尽量不要说这个， 只是想表达方法区也会内存溢出（OutOfMemoryError）
• lambda表达式导致方法区溢出问题(MethodArea / Perm Metaspace)

1、代码:LambdaGC.java

启动参数：-XX:MaxMetaspaceSize=9M -XX:+PrintGCDetails

package com.mashibing.jvm.c5_gc;public class LambdaGC {public static void main(String[] args) {for(;;) {I i = C::n;}}public static interface I {void m();}public static class C {static void n() {System.out.println("hello");}}
}

2、元空间内存溢出日志

"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\bin\java.exe" -XX:MaxMetaspaceSize=9M -XX:+PrintGCDetails "-javaagent:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA Community Edition 2019.1\lib\idea_rt.jar=49316:C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA Community Edition 2019.1\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\cldrdata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\jfxrt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\nashorn.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jfxswt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\rt.jar;C:\work\ijprojects\JVM\out\production\JVM;C:\work\ijprojects\ObjectSize\out\artifacts\ObjectSize_jar\ObjectSize.jar" com.mashibing.jvm.gc.LambdaGC
[GC (Metadata GC Threshold) [PSYoungGen: 11341K->1880K(38400K)] 11341K->1888K(125952K), 0.0022190 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[Full GC (Metadata GC Threshold) [PSYoungGen: 1880K->0K(38400K)] [ParOldGen: 8K->1777K(35328K)] 1888K->1777K(73728K), [Metaspace: 8164K->8164K(1056768K)], 0.0100681 secs] [Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.01 secs] 
[GC (Last ditch collection) [PSYoungGen: 0K->0K(38400K)] 1777K->1777K(73728K), 0.0005698 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[Full GC (Last ditch collection) [PSYoungGen: 0K->0K(38400K)] [ParOldGen: 1777K->1629K(67584K)] 1777K->1629K(105984K), [Metaspace: 8164K->8156K(1056768K)], 0.0124299 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.01 secs] 
java.lang.reflect.InvocationTargetExceptionat sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)at sun.instrument.InstrumentationImpl.loadClassAndStartAgent(InstrumentationImpl.java:388)at sun.instrument.InstrumentationImpl.loadClassAndCallAgentmain(InstrumentationImpl.java:411)
Caused by: java.lang.OutOfMemoryError: Compressed class spaceat sun.misc.Unsafe.defineClass(Native Method)at sun.reflect.ClassDefiner.defineClass(ClassDefiner.java:63)at sun.reflect.MethodAccessorGenerator$1.run(MethodAccessorGenerator.java:399)at sun.reflect.MethodAccessorGenerator$1.run(MethodAccessorGenerator.java:394)at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)at sun.reflect.MethodAccessorGenerator.generate(MethodAccessorGenerator.java:393)at sun.reflect.MethodAccessorGenerator.generateSerializationConstructor(MethodAccessorGenerator.java:112)at sun.reflect.ReflectionFactory.generateConstructor(ReflectionFactory.java:398)at sun.reflect.ReflectionFactory.newConstructorForSerialization(ReflectionFactory.java:360)at java.io.ObjectStreamClass.getSerializableConstructor(ObjectStreamClass.java:1574)at java.io.ObjectStreamClass.access$1500(ObjectStreamClass.java:79)at java.io.ObjectStreamClass$3.run(ObjectStreamClass.java:519)at java.io.ObjectStreamClass$3.run(ObjectStreamClass.java:494)at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)at java.io.ObjectStreamClass.<init>(ObjectStreamClass.java:494)at java.io.ObjectStreamClass.lookup(ObjectStreamClass.java:391)at java.io.ObjectOutputStream.writeObject0(ObjectOutputStream.java:1134)at java.io.ObjectOutputStream.defaultWriteFields(ObjectOutputStream.java:1548)at java.io.ObjectOutputStream.writeSerialData(ObjectOutputStream.java:1509)at java.io.ObjectOutputStream.writeOrdinaryObject(ObjectOutputStream.java:1432)at java.io.ObjectOutputStream.writeObject0(ObjectOutputStream.java:1178)at java.io.ObjectOutputStream.writeObject(ObjectOutputStream.java:348)at javax.management.remote.rmi.RMIConnectorServer.encodeJRMPStub(RMIConnectorServer.java:727)at javax.management.remote.rmi.RMIConnectorServer.encodeStub(RMIConnectorServer.java:719)at javax.management.remote.rmi.RMIConnectorServer.encodeStubInAddress(RMIConnectorServer.java:690)at javax.management.remote.rmi.RMIConnectorServer.start(RMIConnectorServer.java:439)at sun.management.jmxremote.ConnectorBootstrap.startLocalConnectorServer(ConnectorBootstrap.java:550)at sun.management.Agent.startLocalManagementAgent(Agent.java:137)

3、分析

• Compressed class space： Compressed class 是对象头的压缩指针；在方法区中，有一块内存专门是给压缩后的class用的，一旦占满之后，就会内存溢出。这里通过space 可以看出 是方法区的内存溢出。
• 通过案例可以知道 元空间也是可以产生内存溢出的

4、疑问*****

• 为什么lambda表达式导致方法区溢出问题，大多数不应该在堆中吗？而且这里为什么不会在栈中的局部变量中呢？而会在方法区呢？

四、案例：直接内存溢出问题（少见）（尽量不说）

• 《深入理解Java虚拟机》P59，除非使用Unsafe分配直接内存，或者使用NIO的问题会导致直接内存（Direct Memory）溢出问题

• 很少见的，一般不会搞出这个情况。

五、案例：栈内存溢出问题

1、栈溢出原因

• -Xss设定太小
• 原因：局部方法内，对象创建太多了，引用也太多了。通过前面JVM知识体系学习六：JVM垃圾是什么、GC常用垃圾清除算法、堆内存逻辑分区、栈上分配、对象何时进入老年代、有关老年代新生代的两个问题、常见的垃圾回收器、CMS 的学习，知道了 有的对象会 栈上分配，所以当多的时候也就会产生栈溢出啦。

2、案例（递归）

a、代码

package com.mashibing.jvm;public class StackOverFlow {public static void main(String[] args) {m();}static void m() {m();}
}

b、结果

c、原因

栈中是每个的栈针，这里有方法的递归，所以栈的深度越来越大，导致栈的内存溢出。

d、解决方法

• 设置栈的大小：-Xss

代码分析

1、代码

• 代码1

Object o = null;
for(int i=0; i<100; i++) {o = new Object();//业务处理
}

• 代码2

for(int i=0; i<100; i++) {Object o = new Object();
}

2、分析

• 肯定是第一个代码会好一些。
• 原因：
  • 第一个代码栈上只创建一个变量，通过循环会创建一个个的实例对象，然后变量指向实例对象。当变量指向第二个实例对象时，上一个实例对象就没有引用了，就会被垃圾回收掉。
  • 第二个代码每次都会产生一个对象，且有很大可能很多对象不会被回收掉。方法执行完，会被释放掉。
• 综上所述：第一个代码好一些。

七、重写finalize引发频繁GC

1、概述

• 小米云，HBase同步系统，系统通过nginx访问超时报警，最后排查，C++程序员重写finalize引发频繁GC问题
• 排除情况：
  1. nginx访问超时报警
  2. 发现CPU飙高
  3. 发现频繁GC
  4. 再发现对象过多
  5. 最后发现：C++程序员重写finalize引发频繁GC问题

2、问题

• 问题1：为什么C++程序员会重写finalize？
• 问题2：为什么重写finalize会导致频繁GC。

3、答案

• 因为C++程序员是手动回收内存的，先new 再delete。

  • C++的构造函数和java 一样，也需要 new，但是C++需要手动回收内存，但是手动回收内存是析构函数来解析完成的， C++ 调用delete语句的时候会默认调用 析构函数，调用new 语句的时候默认会调用构造函数。所以 delete语句在C++里是 手动回收内存要使用的语句。C++程序员会理所当然的认为java里面是不是也有一个类似于析构函数这样的东西，结果发现有个finalize，结果重写了。

• 为什么造成频繁GC呢？

  • 是因为重新的finalize，耗时比较长。有可能会达到200ms（不确定）。这里有一些耗时长的操作，如果好多对象同时产生了，但是收到时会调用finalize，每个都要调用，所以回收不过来了，就会频繁GC。

4、案例

• 如果有一个系统，内存一直消耗不超过10%，但是观察GC日志，发现FGC总是频繁产生，会是什么引起的？

• 有人手动调用了 System.gc() (这个比较Low)。

• -XX:+DisableExplictGC，弃用System.gc()不管用 ，FGC

八、new 大量线程导致OOM（太LOW）

• new 大量线程，会产生 native thread OOM.
• 解决方案：
  • ==（太low）应该用线程池。 ==
  • 太LOW了，减少堆空间（太TMlow了）,预留更多内存产生native thread
• 经验扩展：JVM内存占物理内存 比例 50% - 80%