問題描述

對于B/S架構的J2EE應用系統，應用服務器發生內存溢出(OutOfMemoryError)錯誤是非常棘手的問題，解決問題的關鍵是要定位哪里出了問題。一般內存溢出的原因有以下幾類:

Jvm內存參數設置不合理

如：

• -Xmx設置的比較小
• -Xms設置的過大
• sun的jvm沒有設置
• -XX:MaxPermSize大小等等

由于參數設置問題導致的內存溢出往往容易發現，調整一下參數，問題基本就可以解決。

應用服務器缺少必要的補丁

例如Websphere的某些版本存在很多性能缺陷，某些情況下也會導致內存溢出，打上補丁后，問題基本可以得到解決。

應用程序代碼存在缺陷

此類問題是內存溢出最常見的原因，解決起來也最麻煩，本文主要描述這類內存溢出問題如何進行分析和定位。

解決方案

工欲善其事，必先利其器，有了好的工具，解決問題往往能起到事半功倍的作用，很多時候沒有工具支持，問題很難解決。

本文主要涉及到2個工具的運用：

• 分析JavaCore的工具：IBM Thread and Monitor Dump Analyzer for Java。
• 分析Heapdump的工具：Eclipse Memory Analyzer。

通過這2個工具，一般的內存溢出問題基本可以定位。

在介紹這2個工具之前，先對一些相關概念做下解釋說明：

Heapdump

某一時刻Java進程內存的快照，記錄當時內存中各對象的存儲和引用關系等。Heapdump中不包含對象的調用信息，即無法從Heapdump中看出某個對象是哪段程序代碼生成出來的。

JavaCore

某一時刻Java進程中線程的快照，記錄當時所有線程的執行堆棧信息等。JavaCore中可以看到各線程都在處理哪些程序代碼，可以看到當前Java都在“做什么事”，在線程的執行堆棧中，有代碼的調用信息，也有對象生成的相關信息等。

兩種內存溢出

內存溢出一般分兩種，內存使用過度和內存泄露。

• 使用過度指在短時間內急劇耗盡大量內存導致內存溢出。
• 內存泄露指長時間內，內存逐漸耗盡導致內存溢出，時間可能是幾個小時或幾天(通過開啟詳細垃圾回收可以清晰地觀察到內存的分配情況)。

Java系統的內存溢出大部分都是由于內存使用過度導致，內存泄露比較少見。本文后面介紹的也都是關于內存使用過度導致內存溢出的分析方法。

對于內存使用過度導致的內存溢出，可以通過Heapdump和JavaCore結合分析定位問題，對于內存泄露，主要還是分析Heapdump。

當Java進程出現內存溢出錯誤時，通常會生成Heapdump文件和JavaCore文件，例如Websphere部署的web應用，當出現內存溢出時，會在如下目錄

/opt/IBM/WebSphere/AppServer/profiles/server1看到出現類似這樣的文件：

Heapdump.*.phd文件記錄Heapdump信息，javacore.*.txt記錄JavaCore信息，一般內存溢出時會出現多個phd文件和JavaCore文件，分析時用其中一個即可。

下面就介紹如何通過工具分析這2個文件，如何通過對這2個文件的分析定位出內存溢出(內存使用過度導致)的原

1. 分析 javacore

Javacore 的分析工具 IBM Thread and Monitor Dump Analyzer for Java(簡稱 JCA)，以圖形化的方式展現 java 線程的堆棧信息及相互關系等。下面是工具使用的截圖：

對于 Websphere，主要關注 WebContainer 線程的執行堆棧情況，上圖顯示WebContainer:57 號線程的執行堆棧。Javacore 文件本身就是個文本文件，直接通過文本編輯器如 editplus 也可以打開，下面是用文本編輯器打開 javacore 文件后看到的WebContainer:57 號線程的執行堆棧：

可以看到，通過 JCA 打開 javacore 和通過 editplus 打開 javacore，沒有本質的區別，只是展現形式有所區別而已，有關 JCA 工具的具體使用這里不作詳細介紹。分析 javacore的重點是根據每個線程的堆棧信息找出哪個或哪幾個線程導致 java 進程的內存溢出，對應線程堆棧中的代碼段就是罪魁禍首。例如，如果通過分析得到 WebContainer:57 號線程可能導致內存溢出，那么 57 號線程中的這段代碼就是問題所在。

為什么是 WebContainer:57 號線程有問題，而不是其它線程呢？這就需要結合heapdump 進行綜合分析，下面會有詳細介紹。

2. 分析 Heapdump

Heapdump 的分析工具推薦 Eclipse Memory Analyzer(簡稱 MAT)，該工具比 IBM 的HA(Heap Analyzer)工具更強大，更易使用。下面是工具的使用截圖：

該工具可以看到對象占用內存的大小、對象的個數等信息，通過分析占用內存比例最大的對象，可以初步判斷是哪個對象導致的內存溢出，有關 MAT 工具的具體使用這里不作詳細介紹。heapdump 分析的重點是找到占用內存最大的“業務對象”，所謂業務對象，就是和應用業務相關的對象，需要能靠到應用程序上。例如上圖所示，雖然java.lang.String 比 DicRestrict 對象占用的內存要多，但是我們做分析時應該重點關注DicRestrict 對象，因為 String 對象是通用的業務無關對象，可能很多業務對象都會引用它。Heapdump 分析需要結合業務知識，需要相當的開發和業務經驗。

3. 雙劍合并

Javacore 和 heapdump 的單獨分析，都只是看到了事情的一面，通過一定方法將二者有機的結合起來，問題基本就可以水落石出了。