一、內(nèi)存溢出的定義和原因

定義

內(nèi)存溢出是指應(yīng)用系統(tǒng)中存在無法回收的內(nèi)存或使用的內(nèi)存過多，最終使得程序運(yùn)行要用到的內(nèi)存大于虛擬機(jī)能提供的最大內(nèi)存。為了解決Java中內(nèi)存溢出問題，我們首先必須了解Java是如何管理內(nèi)存的。Java的內(nèi)存管理就是對(duì)象的分配和釋放問題。在Java中，內(nèi)存的分配是由程序完成的，而內(nèi)存的釋放是由垃圾收集器(GarbageCollection，GC)完成的，程序員不需要通過調(diào)用GC函數(shù)來釋放內(nèi)存，因?yàn)椴煌腏VM實(shí)現(xiàn)者可能使用不同的算法管理GC，有的是內(nèi)存使用到達(dá)一定程度時(shí)，GC才開始工作，也有定時(shí)執(zhí)行的，有的是中斷式執(zhí)行GC。但GC只能回收無用并且不再被其它對(duì)象引用的那些對(duì)象所占用的空間。Java的內(nèi)存垃圾回收機(jī)制是從程序的主要運(yùn)行對(duì)象開始檢查引用鏈，當(dāng)遍歷一遍后發(fā)現(xiàn)沒有被引用的孤立對(duì)象就作為垃圾回收。

原因

1、內(nèi)存中加載的數(shù)據(jù)量過于龐大，如一次從數(shù)據(jù)庫取出過多數(shù)據(jù)。

2、集合類中有對(duì)對(duì)象的引用，使用完后未清空，使得JVM不能回收。

3、代碼中存在死循環(huán)或循環(huán)產(chǎn)生過多重復(fù)的對(duì)象實(shí)體。

4、使用的第三方軟件中的BUG。

5、啟動(dòng)參數(shù)設(shè)定的過小。

二、內(nèi)存溢出的解決問題

第一步，就是修改JVM啟動(dòng)參數(shù)，直接增加內(nèi)存。這一點(diǎn)看上去似乎很簡(jiǎn)單，但很容易被忽略。JVM默認(rèn)可以使用的內(nèi)存為64M，Tomcat默認(rèn)可以使用的內(nèi)存為128MB，對(duì)于稍復(fù)雜一點(diǎn)的系統(tǒng)就會(huì)不夠用。在某項(xiàng)目中，就因?yàn)閱?dòng)參數(shù)使用的默認(rèn)值，經(jīng)常報(bào)“OutOfMemory”錯(cuò)誤。因此，-Xms，-Xmx參數(shù)一定不要忘記加。

第二步，檢查錯(cuò)誤日志，查看“OutOfMemory”錯(cuò)誤前是否有其它異?；蝈e(cuò)誤。在一個(gè)項(xiàng)目中，使用兩個(gè)數(shù)據(jù)庫連接，其中專用于發(fā)送短信的數(shù)據(jù)庫連接使用DBCP連接池管理，用戶為不將短信發(fā)出，有意將數(shù)據(jù)庫連接用戶名改錯(cuò)，使得日志中有許多數(shù)據(jù)庫連接異常的日志，一段時(shí)間后，就出現(xiàn)“OutOfMemory”錯(cuò)誤。經(jīng)分析，這是由于DBCP連接池BUG引起的，數(shù)據(jù)庫連接不上后，沒有將連接釋放，最終使得DBCP報(bào)“OutOfMemory”錯(cuò)誤。經(jīng)過修改正確數(shù)據(jù)庫連接參數(shù)后，就沒有再出現(xiàn)內(nèi)存溢出的錯(cuò)誤。

查看日志對(duì)于分析內(nèi)存溢出是非常重要的，通過仔細(xì)查看日志，分析內(nèi)存溢出前做過哪些操作，可以大致定位有問題的模塊。

第三步，安排有經(jīng)驗(yàn)的編程人員對(duì)代碼進(jìn)行走查和分析，找出可能發(fā)生內(nèi)存溢出的位置。重點(diǎn)排查以下幾點(diǎn)：

1、檢查代碼中是否有死循環(huán)或遞歸調(diào)用。

2、檢查是否有大循環(huán)重復(fù)產(chǎn)生新對(duì)象實(shí)體。

3、檢查對(duì)數(shù)據(jù)庫查詢中，是否有一次獲得全部數(shù)據(jù)的查詢。一般來說，如果一次取十萬條記錄到內(nèi)存，就可能引起內(nèi)存溢出。這個(gè)問題比較隱蔽，在上線前，數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)較少，不容易出問題，上線后，數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)多了，一次查詢就有可能引起內(nèi)存溢出。因此對(duì)于數(shù)據(jù)庫查詢盡量采用分頁的方式查詢。

4、檢查L(zhǎng)ist、MAP等集合對(duì)象是否有使用完后，未清除的問題。List、MAP等集合對(duì)象會(huì)始終存有對(duì)對(duì)象的引用，使得這些對(duì)象不能被GC回收。

第四步，使用內(nèi)存查看工具動(dòng)態(tài)查看內(nèi)存使用情況。某個(gè)項(xiàng)目上線后，每次系統(tǒng)啟動(dòng)兩天后，就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存溢出的錯(cuò)誤。這種情況一般是代碼中出現(xiàn)了緩慢的內(nèi)存泄漏，用上面三個(gè)步驟解決不了，這就需要使用內(nèi)存查看工具了。

內(nèi)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(jiān)測(cè)Java程序運(yùn)行時(shí)所有對(duì)象的申請(qǐng)、釋放等動(dòng)作，將內(nèi)存管理的所有信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、可視化。開發(fā)人員可以根據(jù)這些信息判斷程序是否有內(nèi)存泄漏問題。一般來說，一個(gè)正常的系統(tǒng)在其啟動(dòng)完成后其內(nèi)存的占用量是基本穩(wěn)定的，而不應(yīng)該是無限制的增長(zhǎng)的。持續(xù)地觀察系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)使用的內(nèi)存的大小，可以看到在內(nèi)存使用監(jiān)控窗口中是基本規(guī)則的鋸齒形的圖線，如果內(nèi)存的大小持續(xù)地增長(zhǎng)，則說明系統(tǒng)存在內(nèi)存泄漏問題。通過間隔一段時(shí)間取一次內(nèi)存快照，然后對(duì)內(nèi)存快照中對(duì)象的使用與引用等信息進(jìn)行比對(duì)與分析，可以找出是哪個(gè)類的對(duì)象在泄漏。

通過以上四個(gè)步驟的分析與處理，基本能處理內(nèi)存溢出的問題。當(dāng)然，在這些過程中也需要相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)與敏感度，需要在實(shí)際的開發(fā)與調(diào)試過程中不斷積累。