內存溢出的定義和原因 如何解決內存溢出問題

一、內存溢出的定義和原因

定義

內存溢出是指應用系統中存在無法回收的內存或使用的內存過多，最終使得程序運行要用到的內存大于虛擬機能提供的最大內存。為了解決Java中內存溢出問題，我們首先必須了解Java是如何管理內存的。Java的內存管理就是對象的分配和釋放問題。在Java中，內存的分配是由程序完成的，而內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用GC函數來釋放內存，因為不同的JVM實現者可能使用不同的算法管理GC，有的是內存使用到達一定程度時，GC才開始工作，也有定時執行的，有的是中斷式執行GC。但GC只能回收無用并且不再被其它對象引用的那些對象所占用的空間。Java的內存垃圾回收機制是從程序的主要運行對象開始檢查引用鏈，當遍歷一遍后發現沒有被引用的孤立對象就作為垃圾回收。

原因

1、內存中加載的數據量過于龐大，如一次從數據庫取出過多數據。

2、集合類中有對對象的引用，使用完后未清空，使得JVM不能回收。

3、代碼中存在死循環或循環產生過多重復的對象實體。

4、使用的第三方軟件中的BUG。

5、啟動參數設定的過小。

二、內存溢出的解決問題

第一步，就是修改JVM啟動參數，直接增加內存。這一點看上去似乎很簡單，但很容易被忽略。JVM默認可以使用的內存為64M，Tomcat默認可以使用的內存為128MB，對于稍復雜一點的系統就會不夠用。在某項目中，就因為啟動參數使用的默認值，經常報“OutOfMemory”錯誤。因此，-Xms，-Xmx參數一定不要忘記加。

第二步，檢查錯誤日志，查看“OutOfMemory”錯誤前是否有其它異常或錯誤。在一個項目中，使用兩個數據庫連接，其中專用于發送短信的數據庫連接使用DBCP連接池管理，用戶為不將短信發出，有意將數據庫連接用戶名改錯，使得日志中有許多數據庫連接異常的日志，一段時間后，就出現“OutOfMemory”錯誤。經分析，這是由于DBCP連接池BUG引起的，數據庫連接不上后，沒有將連接釋放，最終使得DBCP報“OutOfMemory”錯誤。經過修改正確數據庫連接參數后，就沒有再出現內存溢出的錯誤。

查看日志對于分析內存溢出是非常重要的，通過仔細查看日志，分析內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，安排有經驗的編程人員對代碼進行走查和分析，找出可能發生內存溢出的位置。重點排查以下幾點：

1、檢查代碼中是否有死循環或遞歸調用。

2、檢查是否有大循環重復產生新對象實體。

3、檢查對數據庫查詢中，是否有一次獲得全部數據的查詢。一般來說，如果一次取十萬條記錄到內存，就可能引起內存溢出。這個問題比較隱蔽，在上線前，數據庫中數據較少，不容易出問題，上線后，數據庫中數據多了，一次查詢就有可能引起內存溢出。因此對于數據庫查詢盡量采用分頁的方式查詢。

4、檢查List、MAP等集合對象是否有使用完后，未清除的問題。List、MAP等集合對象會始終存有對對象的引用，使得這些對象不能被GC回收。

第四步，使用內存查看工具動態查看內存使用情況。某個項目上線后，每次系統啟動兩天后，就會出現內存溢出的錯誤。這種情況一般是代碼中出現了緩慢的內存泄漏，用上面三個步驟解決不了，這就需要使用內存查看工具了。

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進行統計、分析、可視化。開發人員可以根據這些信息判斷程序是否有內存泄漏問題。一般來說，一個正常的系統在其啟動完成后其內存的占用量是基本穩定的，而不應該是無限制的增長的。持續地觀察系統運行時使用的內存的大小，可以看到在內存使用監控窗口中是基本規則的鋸齒形的圖線，如果內存的大小持續地增長，則說明系統存在內存泄漏問題。通過間隔一段時間取一次內存快照，然后對內存快照中對象的使用與引用等信息進行比對與分析，可以找出是哪個類的對象在泄漏。

通過以上四個步驟的分析與處理，基本能處理內存溢出的問題。當然，在這些過程中也需要相當的經驗與敏感度，需要在實際的開發與調試過程中不斷積累。