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一次tomcat自動(dòng)關(guān)閉的bug解決

前言

最近一個(gè)運(yùn)行了4年的javaee web項(xiàng)目，經(jīng)常接到客戶反饋系統(tǒng)無(wú)法打開(kāi)。登錄服務(wù)器查看服務(wù)，發(fā)現(xiàn)是tomcat自動(dòng)關(guān)閉了。基本是3到4天發(fā)生一次。

運(yùn)維人員開(kāi)始以為是其他服務(wù)殺死了tomcat服務(wù)，沒(méi)放在心上，解決方法就是直接重啟tomcat。

最終捅了簍子，運(yùn)維人員被客戶投訴，扣了一個(gè)月的績(jī)效。

解決這個(gè)bug兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)來(lái)到了我這里。既然接到任務(wù)，那就開(kāi)干，沒(méi)有解決不了的bug。

系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境如下：

tomcat6.0
32位jdk7.0
window server2003 32位，32G內(nèi)存。

查看日志，如果tomcat閃崩，都會(huì)在tomcat的bin目錄下生成以"hs_err"開(kāi)頭的日志文件。打開(kāi)最新的日志文件，首先看到的是下面一段話：

# There is insufficient memory for the Java Runtime Environment to continue.
# Native memory allocation (malloc) failed to allocate 32756 bytes for ChunkPool::allocate
# Possible reasons:
# The system is out of physical RAM or swap space
# In 32 bit mode, the process size limit was hit
# Possible solutions:
# Reduce memory load on the system
# Increase physical memory or swap space
# Check if swap backing store is full
# Use 64 bit Java on a 64 bit OS
# Decrease Java heap size (-Xmx/-Xms)
# Decrease number of Java threads
# Decrease Java thread stack sizes (-Xss)
# Set larger code cache with -XX:ReservedCodeCacheSize=
# This output file may be truncated or incomplete.
#
# Out of Memory Error (allocation.cpp:211), pid=7864, tid=6556
#
# JRE version: Java(TM) SE Runtime Environment (7.0_79-b15) (build 1.7.0_79-b15)
# Java VM: Java HotSpot(TM) Server VM (24.79-b02 mixed mode windows-x86 )
# Failed to write core dump.

大概意思就是內(nèi)存不夠了，無(wú)法分配32756字節(jié)的空間。同時(shí)給出幾個(gè)解決方法：

1、減少系統(tǒng)內(nèi)存負(fù)載；

2、增加物理內(nèi)存或者交換空間；

3、在64位操作系統(tǒng)上使用64位jdk；

4、減少java heap大小；

5、減少java線程數(shù)量；

6、減少java線程堆棧大小。

通過(guò)上面的內(nèi)容可以得出，jvm無(wú)法分配32756 bytes的內(nèi)存空間。

從接到任務(wù)開(kāi)始，我一直以為是jvm配置出錯(cuò)，導(dǎo)致內(nèi)存不夠用，只需調(diào)整下新生代、老年代的配置即可。

繼續(xù)往下看日志文件，找到"GC Heap History (10 events):"這一行，這個(gè)記錄jvm最后10次垃圾回收時(shí)堆的變化情況。

GC Heap History (10 events):
Event: 572312.299 GC heap before
{Heap before GC invocations=5046 (full 357):
PSYoungGen total 201472K, used 200685K [0x573c0000, 0x63bc0000, 0x63bc0000)
eden space 198144K, 100% used [0x573c0000,0x63540000,0x63540000)
from space 3328K, 76% used [0x63540000,0x637bb528,0x63880000)
to space 3328K, 0% used [0x63880000,0x63880000,0x63bc0000)
ParOldGen total 843776K, used 422602K [0x23bc0000, 0x573c0000, 0x573c0000)
object space 843776K, 50% used [0x23bc0000,0x3d872b18,0x573c0000)
PSPermGen total 262144K, used 51848K [0x03bc0000, 0x13bc0000, 0x23bc0000)
object space 262144K, 19% used [0x03bc0000,0x06e62138,0x13bc0000)
Event: 572312.305 GC heap after
Heap after GC invocations=5046 (full 357):
PSYoungGen total 201472K, used 1103K [0x573c0000, 0x63bc0000, 0x63bc0000)
eden space 198144K, 0% used [0x573c0000,0x573c0000,0x63540000)
from space 3328K, 33% used [0x63880000,0x63993c90,0x63bc0000)
to space 3328K, 0% used [0x63540000,0x63540000,0x63880000)
ParOldGen total 843776K, used 423618K [0x23bc0000, 0x573c0000, 0x573c0000)
object space 843776K, 50% used [0x23bc0000,0x3d970b18,0x573c0000)
PSPermGen total 262144K, used 51848K [0x03bc0000, 0x13bc0000, 0x23bc0000)
object space 262144K, 19% used [0x03bc0000,0x06e62138,0x13bc0000)
}
Event: 572351.132 GC heap before
{Heap before GC invocations=5047 (full 357):
PSYoungGen total 201472K, used 199247K [0x573c0000, 0x63bc0000, 0x63bc0000)
eden space 198144K, 100% used [0x573c0000,0x63540000,0x63540000)
from space 3328K, 33% used [0x63880000,0x63993c90,0x63bc0000)
to space 3328K, 0% used [0x63540000,0x63540000,0x63880000)
ParOldGen total 843776K, used 423618K [0x23bc0000, 0x573c0000, 0x573c0000)
object space 843776K, 50% used [0x23bc0000,0x3d970b18,0x573c0000)
PSPermGen total 262144K, used 51848K [0x03bc0000, 0x13bc0000, 0x23bc0000)
object space 262144K, 19% used [0x03bc0000,0x06e62138,0x13bc0000)
Event: 572351.137 GC heap after
Heap after GC invocations=5047 (full 357):
PSYoungGen total 201472K, used 1615K [0x573c0000, 0x63bc0000, 0x63bc0000)
eden space 198144K, 0% used [0x573c0000,0x573c0000,0x63540000)
from space 3328K, 48% used [0x63540000,0x636d3ec8,0x63880000)
to space 3328K, 0% used [0x63880000,0x63880000,0x63bc0000)
ParOldGen total 843776K, used 423674K [0x23bc0000, 0x573c0000, 0x573c0000)
object space 843776K, 50% used [0x23bc0000,0x3d97eb18,0x573c0000)
PSPermGen total 262144K, used 51848K [0x03bc0000, 0x13bc0000, 0x23bc0000)
object space 262144K, 19% used [0x03bc0000,0x06e62138,0x13bc0000)
}
Event: 572398.649 GC heap before
{Heap before GC invocations=5048 (full 357):
PSYoungGen total 201472K, used 199759K [0x573c0000, 0x63bc0000, 0x63bc0000)
eden space 198144K, 100% used [0x573c0000,0x63540000,0x63540000)
from space 3328K, 48% used [0x63540000,0x636d3ec8,0x63880000)
to space 3328K, 0% used [0x63880000,0x63880000,0x63bc0000)
ParOldGen total 843776K, used 423674K [0x23bc0000, 0x573c0000, 0x573c0000)
object space 843776K, 50% used [0x23bc0000,0x3d97eb18,0x573c0000)
PSPermGen total 262144K, used 51848K [0x03bc0000, 0x13bc0000, 0x23bc0000)
object space 262144K, 19% used [0x03bc0000,0x06e62138,0x13bc0000)
Event: 572398.655 GC heap after
Heap after GC invocations=5048 (full 357):
PSYoungGen total 201472K, used 1998K [0x573c0000, 0x63bc0000, 0x63bc0000)
eden space 198144K, 0% used [0x573c0000,0x573c0000,0x63540000)
from space 3328K, 60% used [0x63880000,0x63a73830,0x63bc0000)
to space 3328K, 0% used [0x63540000,0x63540000,0x63880000)
ParOldGen total 843776K, used 423703K [0x23bc0000, 0x573c0000, 0x573c0000)
object space 843776K, 50% used [0x23bc0000,0x3d985cc0,0x573c0000)
PSPermGen total 262144K, used 51848K [0x03bc0000, 0x13bc0000, 0x23bc0000)
object space 262144K, 19% used [0x03bc0000,0x06e62138,0x13bc0000)
}
Event: 576881.689 GC heap before
{Heap before GC invocations=5049 (full 357):
PSYoungGen total 201472K, used 200142K [0x573c0000, 0x63bc0000, 0x63bc0000)
eden space 198144K, 100% used [0x573c0000,0x63540000,0x63540000)
from space 3328K, 60% used [0x63880000,0x63a73830,0x63bc0000)
to space 3328K, 0% used [0x63540000,0x63540000,0x63880000)
ParOldGen total 843776K, used 423703K [0x23bc0000, 0x573c0000, 0x573c0000)
object space 843776K, 50% used [0x23bc0000,0x3d985cc0,0x573c0000)
PSPermGen total 262144K, used 51850K [0x03bc0000, 0x13bc0000, 0x23bc0000)
object space 262144K, 19% used [0x03bc0000,0x06e62850,0x13bc0000)
Event: 576881.696 GC heap after
Heap after GC invocations=5049 (full 357):
PSYoungGen total 201472K, used 3155K [0x573c0000, 0x63bc0000, 0x63bc0000)
eden space 198144K, 0% used [0x573c0000,0x573c0000,0x63540000)
from space 3328K, 94% used [0x63540000,0x63854cb0,0x63880000)
to space 3328K, 0% used [0x63880000,0x63880000,0x63bc0000)
ParOldGen total 843776K, used 423703K [0x23bc0000, 0x573c0000, 0x573c0000)
object space 843776K, 50% used [0x23bc0000,0x3d985cc0,0x573c0000)
PSPermGen total 262144K, used 51850K [0x03bc0000, 0x13bc0000, 0x23bc0000)
object space 262144K, 19% used [0x03bc0000,0x06e62850,0x13bc0000)
}
Event: 580535.452 GC heap before
{Heap before GC invocations=5050 (full 357):
PSYoungGen total 201472K, used 201299K [0x573c0000, 0x63bc0000, 0x63bc0000)
eden space 198144K, 100% used [0x573c0000,0x63540000,0x63540000)
from space 3328K, 94% used [0x63540000,0x63854cb0,0x63880000)
to space 3328K, 0% used [0x63880000,0x63880000,0x63bc0000)
ParOldGen total 843776K, used 423703K [0x23bc0000, 0x573c0000, 0x573c0000)
object space 843776K, 50% used [0x23bc0000,0x3d985cc0,0x573c0000)
PSPermGen total 262144K, used 51856K [0x03bc0000, 0x13bc0000, 0x23bc0000)
object space 262144K, 19% used [0x03bc0000,0x06e64228,0x13bc0000)
Event: 580535.459 GC heap after
Heap after GC invocations=5050 (full 357):
PSYoungGen total 200960K, used 1858K [0x573c0000, 0x63bc0000, 0x63bc0000)
eden space 197632K, 0% used [0x573c0000,0x573c0000,0x634c0000)
from space 3328K, 55% used [0x63880000,0x63a50be0,0x63bc0000)
to space 3584K, 0% used [0x634c0000,0x634c0000,0x63840000)
ParOldGen total 843776K, used 423703K [0x23bc0000, 0x573c0000, 0x573c0000)
object space 843776K, 50% used [0x23bc0000,0x3d985cc0,0x573c0000)
PSPermGen total 262144K, used 51856K [0x03bc0000, 0x13bc0000, 0x23bc0000)
object space 262144K, 19% used [0x03bc0000,0x06e64228,0x13bc0000)
}

看了上面的內(nèi)容，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)tomcat閃崩是由于老年代，持久代，新生代空間不足引起的。有好幾次因?yàn)閑den區(qū)空間使用到100%引起的full gc，但是垃圾回收過(guò)后eden區(qū)的空間都恢復(fù)到正常的水平。

日志中還記錄了tomcat閃崩時(shí)heap堆的使用情況：

Heap
PSYoungGen total 200960K, used 95671K [0x573c0000, 0x63bc0000, 0x63bc0000)
eden space 197632K, 47% used [0x573c0000,0x5cf5d230,0x634c0000)
from space 3328K, 55% used [0x63880000,0x63a50be0,0x63bc0000)
to space 3584K, 0% used [0x634c0000,0x634c0000,0x63840000)
ParOldGen total 843776K, used 423703K [0x23bc0000, 0x573c0000, 0x573c0000)
object space 843776K, 50% used [0x23bc0000,0x3d985cc0,0x573c0000)
PSPermGen total 262144K, used 51856K [0x03bc0000, 0x13bc0000, 0x23bc0000)
object space 262144K, 19% used [0x03bc0000,0x06e64228,0x13bc0000)

一切都那么正常，同時(shí)又那么詭異。

翻看了之前發(fā)生日志，內(nèi)容都是大同小異。

重新翻看了幾遍日志，這次把重點(diǎn)放在日志中建議的解決方案上：

# Reduce memory load on the system
# Increase physical memory or swap space
# Check if swap backing store is full
# Use 64 bit Java on a 64 bit OS
# Decrease Java heap size (-Xmx/-Xms)
# Decrease number of Java threads
# Decrease Java thread stack sizes (-Xss)

其中下面幾個(gè)解決方案不采用：

Reduce memory load on the system。系統(tǒng)內(nèi)存夠用，32G的內(nèi)存，還剩20G沒(méi)用，無(wú)需減少內(nèi)存。
Increase physical memory or swap space。系統(tǒng)內(nèi)存夠用，32G的內(nèi)存，還剩20G沒(méi)用，無(wú)需增加物理內(nèi)存。
Use 64 bit Java on a 64 bit OS。 32位操作系統(tǒng)，無(wú)法使用64位jdk。

只剩下下面的三個(gè)解決方案了：

Decrease Java heap size (-Xmx/-Xms)。 heap堆設(shè)置過(guò)大，就會(huì)影響剩余內(nèi)存。
Decrease number of Java threads
Decrease Java thread stack sizes (-Xss)

而減少java線程的數(shù)量，需要修改代碼，這個(gè)也不實(shí)際。

最后只剩下

Decrease Java heap size (-Xmx/-Xms)
Decrease Java thread stack sizes (-Xss)

這兩個(gè)解決方案了，就從這里入手，曙光就在前方。

先看 Decrease Java thread stack sizes (-Xss) 解決方案

java線程運(yùn)行也是需要內(nèi)存空間的，-Xss參數(shù)指定每個(gè)線程堆棧的大小，為jvm啟動(dòng)的每個(gè)線程分配的內(nèi)存大小。在jdk1.4版本中是256K，JDK1.5及以上版本是1M。

tomcat jvm的參數(shù)設(shè)置如下：

JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -Xms1024m -Xmx1024m -Xmn200M -XX:PermSize=256M -XX:MaxPermSize=512m -XX:SurvivorRatio=1 -Xss256k

已經(jīng)通過(guò)-Xss設(shè)置每個(gè)java線程堆棧的大小為256K。

在java語(yǔ)言里，當(dāng)你創(chuàng)建一個(gè)線程的時(shí)候，虛擬機(jī)會(huì)在JVM內(nèi)存創(chuàng)建一個(gè)Thread對(duì)象同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)操作系統(tǒng)線程，而這個(gè)系統(tǒng)線程的內(nèi)存用的不是JVMMemory，而是系統(tǒng)中剩下的內(nèi)存(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory)。

當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建線程，而操作系統(tǒng)剩余內(nèi)存不夠分配給一個(gè)java線程時(shí)，就會(huì)報(bào)Out of Memory Error的錯(cuò)誤。

由于已經(jīng)設(shè)置通過(guò)-Xss設(shè)置java線程棧的大小為256K，因此也決定不采用這個(gè)解決方案。

現(xiàn)在只剩下Decrease Java heap size (-Xmx/-Xms) 這個(gè)解決方案了。通過(guò)減少堆的大小，而留出足夠的內(nèi)存空間給java線程堆棧使用。

32位的window操作系統(tǒng)給每個(gè)進(jìn)程分配的內(nèi)存空間是2G，減去堆的最大容量和PermSize的最大容量，剩下的容量就留給java線程棧使用。

經(jīng)過(guò)分析代碼和之前錯(cuò)誤的日志，發(fā)現(xiàn)一般在350個(gè)線程這樣就出現(xiàn)Out of Memory Error的錯(cuò)誤。
在出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，heap空間才用了不到40%。因此決定將java heap的從1G減少到768M。

修改的jvm參數(shù)如下：

JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -Xms768m -Xmx768m -Xmn200M -XX:PermSize=256M -XX:MaxPermSize=512m -XX:SurvivorRatio=1 -Xss256k

到目前為止，系統(tǒng)已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行1個(gè)月，各個(gè)參數(shù)指標(biāo)都在正常范圍內(nèi)。heap使用率最高才70%。

總結(jié)：

1、經(jīng)過(guò)這次解決bug，加深了對(duì)java虛擬機(jī)的了解，特別是線程棧，內(nèi)存堆，持久代，新生代等概念。

2、一定要仔細(xì)閱讀日志文件，一步一步排除掉潛在的解決方案。綜合系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，找出合理的解決方案。

好了，以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

標(biāo)簽：濰坊怒江東營(yíng) 淮北西藏攀枝花西寧香港

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