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Tomcat 內存溢出,堆棧配置各種調整

網摘的tomcat內存溢出解決方案

Tomcat內存溢出的原因   在生產環境中tomcat內存設置不好很容易出現內存溢出。造成內存溢出是不一樣的,當然處理方式也不一樣。   這裡根據平時遇到的情況和相關資料進行一個總結。常見的一般會有下面三種情況:   1.OutOfMemoryError: Java heap space   2.OutOfMemoryError: PermGen space   3.OutOfMemoryError: unable to create new native thread.   Tomcat內存溢出解決方案   對於前兩種情況,在應用本身沒有內存洩露的情況下可以用設置tomcat jvm參數來解決。(-Xms -Xmx -XX:PermSize -XX:MaxPermSize)   最後一種可能需要調整操作系統和tomcat jvm參數同時調整才能達到目的。   第一種:是堆溢出。   原因分析: JVM堆的設置是指java程序運行過程中JVM可以調配使用的內存空間的設置.JVM在啟動的時候會自動設置Heap size的值,其初始空間(即-Xms)是物理內存的1/64,最大空間(-Xmx)是物理內存的1/4。可以利用JVM提供的-Xmn -Xms -Xmx等選項可進行設置。Heap size 的大小是Young Generation 和Tenured Generaion 之和。 在JVM中如果98%的時間是用於GC且可用的Heap size 不足2%的時候將拋出此異常信息。 Heap Size 最大不要超過可用物理內存的80%,一般的要將-Xms和-Xmx選項設置為相同,而-Xmn為1/4的-Xmx值。   沒有內存洩露的情況下,調整-Xms -Xmx參數可以解決。   -Xms:初始堆大小   -Xmx:最大堆大小   但堆的大小受下面三方面影響:   1.相關操作系統的數據模型(32-bt還是64-bit)限制;(32位系統下,一般限制在1.5G~2G;我在2003 server 系統下(物理內存:4G和6G,jdk:1.6)測試 1612M,64位操作系統對內存無限制。)   2.系統的可用虛擬內存限制;   3.系統的可用物理內存限制。   堆的大小可以使用 java -Xmx***M version 命令來測試。支持的話會出現jdk的版本號,不支持會報錯。   -Xms -Xmx一般配置成一樣比較好比如set JAVA_OPTS= -Xms1024m -Xmx1024m 其初始空間(即-Xms)是物理內存的1/64,最大空間(-Xmx)是物理內存的1/4。可以利用JVM提供的-Xmn -Xms -Xmx等選項可 進行設置 實例,以下給出1G內存環境下java jvm 的參數設置參考: JAVA_OPTS="-server -Xms800m -Xmx800m -XX:PermSize=64M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=128m -Djava.awt.headless=true " JAVA_OPTS="-server -Xms768m -Xmx768m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256m -XX: NewSize=192m -XX:MaxNewSize=384m" CATALINA_OPTS="-server -Xms768m -Xmx768m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256m -XX:NewSize=192m -XX:MaxNewSize=384m" 服務器為1G內存:JAVA_OPTS="-server -Xms800m -Xmx800m -XX:PermSize=64M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=128m -Djava.awt.headless=true " 服務器為64位、2G內存: JAVA_OPTS='-server -Xms1024m -Xmx1536m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m' -------------------解決方案1:----------------------------- 前提:是執行startup.bat啟動tomcat的方式 Linux服務器: 在/usr/local/apache-tomcat-5.5.23/bin 目錄下的catalina.sh 添加:JAVA_OPTS='-Xms512m -Xmx1024m' 或者 JAVA_OPTS="-server -Xms800m -Xmx800m -XX:MaxNewSize=256m" 或者 CATALINA_OPTS="-server -Xms256m -Xmx300m" Windows服務器: 在catalina.bat最前面加入 set JAVA_OPTS=-Xms128m -Xmx350m 或者set CATALINA_OPTS=-Xmx300M -Xms256M (區別是一個直接設置jvm內存,另一個設置tomcat內存,CATALINA_OPTS似乎可以與JAVA_OPTS不加區別的使用) 基本參數說明 -client,-server 這兩個參數用於設置虛擬機使用何種運行模式,一定要作為第一個參數,client模式啟動比較快,但運行時性能和內存管理效率不如server模式,通常用於客戶端應用程序。相反,server模式啟動比client慢,但可獲得更高的運行性能。 在windows上,缺省的虛擬機類型為client模式,如果要使用server模式,就需要在啟動虛擬機時加-server參數,以獲得更高性能,對服務器端應用,推薦采用server模式,尤其是多個CPU的系統。在Linux,Solaris上缺省采用server模式。 此外,在多cup下,建議用server模式 -Xms 設置虛擬機可用內存堆的初始大小,缺省單位為字節,該大小為1024的整數倍並且要大於1MB,可用k(K)或m(M)為單位來設置較大的內存數。初始堆大小為2MB。加“m”說明是MB,否則就是KB了。 例如:-Xms6400K,-Xms256M -Xmx 設置虛擬機的最大可用大小,缺省單位為字節。該值必須為1024整數倍,並且要大於2MB。可用k(K)或m(M)為單位來設置較大的內存數。缺省堆最大值為64MB。 例如:-Xmx81920K,-Xmx80M 當應用程序申請了大內存運行時虛擬機拋出java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space錯誤,就需要使用-Xmx設置較大的可用內存堆。 PermSize/MaxPermSize:定義Perm段的尺寸,即永久保存區域的大小,PermSize為JVM啟動時初始化Perm的內存大小;MaxPermSize為最大可占用的Perm內存大小。在用戶生產環境上一般將這兩個值設為相同,以減少運行期間系統在內存申請上所花的開銷。 如果用startup.bat啟動tomcat,OK設置生效.夠成功的分配200M內存. -------------------解決方案2:------------------------ 前提:是執行startup.bat啟動tomcat的方式 手動設置Heap size Windows服務器: 修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat,在“echo "Using CATALINA_BASE: $CATALINA_BASE"”上面加入以下行: Java代碼 set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -Xms800m -Xmx800m -XX:MaxNewSize=256m 注:JAVA_OPTS是保留先前設置。 Linux服務器: 修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh 在“echo "Using CATALINA_BASE: $CATALINA_BASE"”上面加入以下行: JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -Xms800m -Xmx800m -XX:MaxNewSize=256m" 注:$JAVA_OPTS是保留先前設置。 Linux服務器: 修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh 在“echo "Using CATALINA_BASE: $CATALINA_BASE"”上面加入以下行: JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -Xms800m -Xmx800m -XX:MaxNewSize=256m" 注:$JAVA_OPTS是保留先前設置。 -------------------解決方案3:----------------------------- 前提:是執行windows的系統服務啟動tomcat的方式 但是如果不是執行startup.bat啟動tomcat而是利用windows的系統服務啟動tomcat服務,上面的設置就不生效了, 就是說set JAVA_OPTS=-Xms128m -Xmx350m 沒起作用.上面分配200M內存就OOM了.. windows服務執行的是bin\tomcat.exe.他讀取注冊表中的值,而不是catalina.bat的設置. 解決辦法: 修改注冊表HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Apache Software Foundation\Tomcat Service Manager\Tomcat5\Parameters\JavaOptions 原值為 -Dcatalina.home="C:\ApacheGroup\Tomcat 5.0" -Djava.endorsed.dirs="C:\ApacheGroup\Tomcat 5.0\common\endorsed" -Xrs 加入 -Xms300m -Xmx350m 重起tomcat服務,設置生效 -------------------解決方案4:----------------------------- 前提:是執行windows的系統服務啟動tomcat的方式 在安裝tomcat時若有勾選"NT Service(NT/2000/XP only)" 則安裝完成後在安裝目錄的"bin"目錄裡會有一個tomcat.exe的檔案 先把tomcat的服務停掉 在命令列模式下(運行裡輸入CMD) 將目錄切換到tomcat的bin目錄 用下面的命令把服務移除 tomcat -uninstall "Apache Tomcat 4.1" 接下來,寫個批處理。 內容如下 set SERVICENAME=Apache Tomcat 4.1 set CATALINA_HOME=E:\Tomcat 4.1.24 set CLASSPATH=D:\j2sdk1.4.1_01\lib set JAVACLASSPATH=%CLASSPATH% set JAVACLASSPATH=%JAVACLASSPATH%;?TALINA_HOME%\bin\bootstrap.jar set JAVACLASSPATH=%JAVACLASSPATH%;?TALINA_HOME%\common\lib\servlet.jar set JAVACLASSPATH=%JAVACLASSPATH%;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar tomcat.exe -install "%SERVICENAME%" "%JAVA_HOME%\jre\bin\server\jvm.dll" -Djava.class.path="%JAVACLASSPATH%" -Dcatalina.home="?TALINA_HOME%" -Xms512m -Xmx768m -start org.apache.catalina.startup.Bootstrap -params start -stop org.apache.catalina.startup.Bootstrap -params stop -out "?TALINA_HOME%\logs\stdout.log" -err "?TALINA_HOME%\logs\stderr.log" 注意,從 tomcat.exe -install開始的是最後一行!不要手工回車換行把這一行分成了好幾段。保存後在命令行下執行這個bat文件,注意執行的時候將“服務”窗口關閉。 第二種:永久保存區域溢出  原因分析: PermGen space的全稱是Permanent Generation space,是指內存的永久保存區域,這塊內存主要是被JVM存放Class和Meta信息的,Class在被Loader時就會被放到PermGen space中,它和存放類實例(Instance)的Heap區域不同,GC(Garbage Collection)不會在主程序運行期對PermGen space進行清理,所以如果你的應用中有很CLASS的話,就很可能出現PermGen space錯誤,這種錯誤常見在web服務器對JSP進行pre compile的時候。如果你的WEB APP下都用了大量的第三方jar, 其大小超過了jvm默認的大小(4M)那麼就會產生此錯誤信息了。但目前的hibernate和spring項目中也很容易出現這樣的問題。可能是由於這些框架會動態class,而且jvm的gc是不會清理PemGen space的,超過了jvm默認的大小(4M),導致內存溢出。   建議:將相同的第三方jar文件移置到tomcat/shared/lib目錄下,這樣可以達到減少jar 文檔重復占用內存的目的。 這一個一般是加大-XX:PermSize -XX:MaxPermSize 來解決問題。   -XX:PermSize 永久保存區域初始大小   -XX:PermSize 永久保存區域初始最大值   這一般結合第一條使用,比如 set JAVA_OPTS= -Xms1024m -Xmx1024m -XX:PermSize=128M -XX:PermSize=256M   有一點需要注意:java -Xmx***M version 命令來測試的最大堆內存是 -Xmx與 -XX:PermSize的和比如系統支持最大的jvm堆大小事1.5G,那 -Xmx1024m -XX:PermSize=768M 是無法運行的。 -----------------解決方案1:------------------------- Linux服務器: 在catalina.sh的第一行增加: JAVA_OPTS= -Xms64m -Xmx256m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m 或者 在“echo "Using CATALINA_BASE: $CATALINA_BASE"”上面加入以下行: JAVA_OPTS="-server -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m Windows服務器: 在catalina.bat的第一行增加: set JAVA_OPTS=-Xms64m -Xmx256m -XX:PermSize=128M -XX:MaxNewSize=256m -XX:MaxPermSize=256m -----------------解決方案2:------------------------ 修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat(Linux下為catalina.sh),在Java代碼 “echo "Using CATALINA_BASE: $CATALINA_BASE"”上面加入以下行: set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=512m “echo "Using CATALINA_BASE: $CATALINA_BASE"”上面加入以下行: set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=512m catalina.sh下為: Java代碼 JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=512m" JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=512m"   第三種:無法創建新的線程。   這種現象比較少見,也比較奇怪,主要是和jvm與系統內存的比例有關。   這種怪事是因為JVM已經被系統分配了大量的內存(比如1.5G),並且它至少要占用可用內存的一半。有人發現,在線程個數很多的情況下,你分配給JVM的內存越多,那麼,上述錯誤發生的可能性就越大。   原因分析 (從這個blog中了解到原因:http://hi.baidu.com/hexiong/blog/item/16dc9e518fb10c2542a75b3c.html):   每一個32位的進程最多可以使用2G的可用內存,因為另外2G被操作系統保留。這裡假設使用1.5G給JVM,那麼還余下500M可用內存。這500M內存中的一部分必須用於系統dll的加載,那麼真正剩下的也許只有400M,現在關鍵的地方出現了:當你使用Java創建一個線程,在JVM的內存裡也會創建一個Thread對象,但是同時也會在操作系統裡創建一個真正的物理線程(參考JVM規范),操作系統會在余下的 400兆內存裡創建這個物理線程,而不是在JVM的1500M的內存堆裡創建。在jdk1.4裡頭,默認的棧大小是256KB,但是在jdk1.5裡頭,默認的棧大小為1M每線程,因此,在余下400M的可用內存裡邊我們最多也只能創建400個可用線程。 這樣結論就出來了,要想創建更多的線程,你必須減少分配給JVM的最大內存。還有一種做法是讓JVM宿主在你的JNI代碼裡邊。   給出一個有關能夠創建線程的最大個數的估算公式:   (MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads   對於jdk1.5而言,假設操作系統保留120M內存:   1.5GB JVM: (2GB-1.5Gb-120MB)/(1MB) = ~380 threads   1.0GB JVM: (2GB-1.0Gb-120MB)/(1MB) = ~880 threads   在2000/XP/2003的boot.ini裡頭有一個啟動選項,好像是:/PAE /3G ,可以讓用戶進程最大內存擴充至3G,這時操作系統只能占用最多1G的虛存。那樣應該可以讓JVM創建更多的線程。   因此這種情況需要結合操作系統進行相關調整。   因此:我們需要結合不同情況對tomcat內存分配進行不同的診斷才能從根本上解決問題。 檢測當前JVM內存使用情況: System.out.println("JVM MAX MEMORY: " + Runtime.getRuntime().maxMemory()/1024/1024+"M"); System.out.println("JVM IS USING MEMORY:" + Runtime.getRuntime().totalMemory()/1024/1024+"M"); System.out.println("JVM IS FREE MEMORY:" + Runtime.getRuntime().freeMemory()/1024/1024+"M"); 這三個方法都是說JVM的內存使用情況而不是操作系統的內存;   maxMemory()這個方法返回的是java虛擬機(這個進程)能構從操作系統那裡挖到的最大的內存,以字節為單位,如果在運行java程序的時候,沒有添加-Xmx參數,那麼就是64兆,也就是說maxMemory()返回的大約是64*1024*1024字節,這是java虛擬機默認情況下能從操作系統那裡挖到的最大的內存。如果添加了-Xmx參數,將以這個參數後面的值為准,例如java -cp ClassPath -Xmx512m ClassName,那麼最大內存就是512*1024*0124字節。   totalMemory()這個方法返回的是java虛擬機現在已經從操作系統那裡挖過來的內存大小,也就是java虛擬機這個進程當時所占用的所有內存。如果在運行java的時候沒有添加-Xms參數,那麼,在java程序運行的過程的,內存總是慢慢的從操作系統那裡挖的,基本上是用多少挖多少,直挖到maxMemory()為止,所以totalMemory()是慢慢增大的。如果用了-Xms參數,程序在啟動的時候就會無條件的從操作系統中挖-Xms後面定義的內存數,然後在這些內存用的差不多的時候,再去挖。 freeMemory()是什麼呢,剛才講到如果在運行java的時候沒有添加-Xms參數,那麼,在java程序運行的過程的,內存總是慢慢的從操作系統那裡挖的,基本上是用多少挖多少,但是java虛擬機100%的情況下是會稍微多挖一點的,這些挖過來而又沒有用上的內存,實際上就是freeMemory(),所以freeMemory()的值一般情況下都是很小的,但是如果你在運行java程序的時候使用了-Xms,這個時候因為程序在啟動的時候就會無條件的從操作系統中挖-Xms後面定義的內存數,這個時候,挖過來的內存可能大部分沒用上,所以這個時候freeMemory()可能會有些 --------------------解決方案-------------------------- JVM堆大小的調整   Sun HotSpot 1.4.1使用分代收集器,它把堆分為三個主要的域:新域、舊域以及永久域。Jvm生成的所有新對象放在新域中。一旦對象經歷了一定數量的垃圾收集循環後,便獲得使用期並進入舊域。在永久域中jvm則存儲class和method對象。就配置而言,永久域是一個獨立域並且不認為是堆的一部分。   下面介紹如何控制這些域的大小。可使用-Xms和-Xmx 控制整個堆的原始大小或最大值。   下面的命令是把初始大小設置為128M:   java –Xms128m   –Xmx256m為控制新域的大小,可使用-XX:NewRatio設置新域在堆中所占的比例。   下面的命令把整個堆設置成128m,新域比率設置成3,即新域與舊域比例為1:3,新域為堆的1/4或32M: java –Xms128m –Xmx128m –XX:NewRatio =3可使用-XX:NewSize和-XX:MaxNewsize設置新域的初始值和最大值。   下面的命令把新域的初始值和最大值設置成64m: java –Xms256m –Xmx256m –Xmn64m   永久域默認大小為4m。運行程序時,jvm會調整永久域的大小以滿足需要。每次調整時,jvm會對堆進行一次完全的垃圾收集。   使用-XX:MaxPerSize標志來增加永久域搭大小。在WebLogic Server應用程序加載較多類時,經常需要增加永久域的最大值。當jvm加載類時,永久域中的對象急劇增加,從而使jvm不斷調整永久域大小。為了避免調整,可使用-XX:PerSize標志設置初始值。   下面把永久域初始值設置成32m,最大值設置成64m。 java -Xms512m -Xmx512m -Xmn128m -XX:PermSize=32m -XX:MaxPermSize=64m 默認狀態下,HotSpot在新域中使用復制收集器。該域一般分為三個部分。第一部分為Eden,用於生成新的對象。另兩部分稱為救助空間,當Eden充滿時,收集器停止應用程序,把所有可到達對象復制到當前的from救助空間,一旦當前的from救助空間充滿,收集器則把可到達對象復制到當前的to救助空間。From和to救助空間互換角色。維持活動的對象將在救助空間不斷復制,直到它們獲得使用期並轉入舊域。使用-XX:SurvivorRatio可控制新域子空間的大小。   同NewRation一樣,SurvivorRation規定某救助域與Eden空間的比值。比如,以下命令把新域設置成64m,Eden占32m,每個救助域各占16m: java -Xms256m -Xmx256m -Xmn64m -XX:SurvivorRation =2   如前所述,默認狀態下HotSpot對新域使用復制收集器,對舊域使用標記-清除-壓縮收集器。在新域中使用復制收集器有很多意義,因為應用程序生成的大部分對象是短壽命的。理想狀態下,所有過渡對象在移出Eden空間時將被收集。如果能夠這樣的話,並且移出Eden空間的對象是長壽命的,那麼理論上可以立即把它們移進舊域,避免在救助空間反復復制。但是,應用程序不能適合這種理想狀態,因為它們有一小部分中長壽命的對象。最好是保持這些中長壽命的對象並放在新域中,因為復制小部分的對象總比壓縮舊域廉價。為控制新域中對象的復制,可用-XX:TargetSurvivorRatio控制救助空間的比例(該值是設置救助空間的使用比例。如救助空間位1M,該值50表示可用500K)。該值是一個百分比,默認值是50。當較大的堆棧使用較低的sruvivorratio時,應增加該值到80至90,以更好利用救助空間。用-XX:maxtenuring threshold可控制上限。   為放置所有的復制全部發生以及希望對象從eden擴展到舊域,可以把MaxTenuring Threshold設置成0。設置完成後,實際上就不再使用救助空間了,因此應把SurvivorRatio設成最大值以最大化Eden空間,設置如下: java … -XX:MaxTenuringThreshold=0 –XX:SurvivorRatio=50000 … 垃圾回收描述: 垃圾回收分多級,0級為全部(Full)的垃圾回收,會回收OLD段中的垃圾;1級或以上為部分垃圾回收,只會回收Young中的垃圾,內存溢出通常發生於OLD段或Perm段垃圾回收後,仍然無內存空間容納新的Java對象的情況。 當一個URL被訪問時,內存申請過程如下: A. JVM會試圖為相關Java對象在Eden中初始化一塊內存區域 B. 當Eden空間足夠時,內存申請結束。否則到下一步 C. JVM試圖釋放在Eden中所有不活躍的對象(這屬於1或更高級的垃圾回收);釋放後若Eden空間仍然不足以放入新對象,則試圖將部分Eden中活躍對象放入Survivor區/OLD區 D. Survivor區被用來作為Eden及OLD的中間交換區域,當OLD區空間足夠時,Survivor區的對象會被移到Old區,否則會被保留在Survivor區 E. 當OLD區空間不夠時,JVM會在OLD區進行完全的垃圾收集(0級) F. 完全垃圾收集後,若Survivor及OLD區仍然無法存放從Eden復制過來的部分對象,導致JVM無法在Eden區為新對象創建內存區域,則出現”out of memory錯誤” Java堆相關參數: ms/mx:定義YOUNG+OLD段的總尺寸,ms為JVM啟動時YOUNG+OLD的內存大小;mx為最大可占用的YOUNG+OLD內存大小。在用戶生產環境上一般將這兩個值設為相同,以減少運行期間系統在內存申請上所花的開銷。 NewSize/MaxNewSize:定義YOUNG段的尺寸,NewSize為JVM啟動時YOUNG的內存大小;MaxNewSize為最大可占用的YOUNG內存大小。在用戶生產環境上一般將這兩個值設為相同,以減少運行期間系統在內存申請上所花的開銷。 PermSize/MaxPermSize:定義Perm段的尺寸,PermSize為JVM啟動時Perm的內存大小;MaxPermSize為最大可占用的Perm內存大小。在用戶生產環境上一般將這兩個值設為相同,以減少運行期間系統在內存申請上所花的開銷。 SurvivorRatio:設置Survivor空間和Eden空間的比例 例: MEM_ARGS="-Xms512m -Xmx512m -XX:NewSize=256m -XX:MaxNewSize=256m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=128m -XX:SurvivorRatio=6" 在上面的例子中: YOUNG+OLD: 512M YOUNG: 256M Perm: 128M Eden: YOUNG*6/(6+1+1)=192M Survivor: YOUNG/(6+1+1)=32M Java堆的總尺寸=YOUNG+OLD+Perm=640M
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