Exception in thread "Thread-0" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded 解决方法

雨点打透心脏的1/2处 2022-05-31 00:24 178阅读 0赞

## 背景 ##

最近在深入研究jvm底层机制，写了一个测试类一直加载class，模拟加载类过多导致Perm永久代报：java.lang.OutOfMemoryError：PermGen space 内存溢出。

## 测试代码 ##

package com.xyq.maventest.visualvm;
    
    import java.io.File;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.net.MalformedURLException;
    import java.net.URL;
    import java.net.URLClassLoader;
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    public class TestPermGen { 
    
    
        private static List<Object> insList = new ArrayList<Object>();
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            permLeak();
        }
    
        private static void permLeak() throws Exception {
            for (int i = 0; i < 10000; i++) {
                URL[] urls = getURLS();
                URLClassLoader urlClassloader = new URLClassLoader(urls, null);
                Class<?> logfClass = Class.forName("org.apache.commons.logging.LogFactory", true,urlClassloader);
                Method getLog = logfClass.getMethod("getLog", String.class);
                Object result = getLog.invoke(logfClass, "TestPermGen");
                insList.add(result);
                System.out.println(i + ": " + result);
            }
        }
    
        private static URL[] getURLS() throws MalformedURLException {
            File libDir = new File("C:/Users/youqiang.xiong/.m2/repository/commons-logging/commons-logging/1.1.1");
            File[] subFiles = libDir.listFiles();
            int count = subFiles.length;
            URL[] urls = new URL[count];
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                urls[i] = subFiles[i].toURI().toURL();
            }
            return urls;
        }
    
    }

代码很简单，就是一直加载log日志jar下的类，直到发生永久带溢出

## 测试 ##

配置Run Configurations 的jvm启动参数： -Xms128M -Xmx128M -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256m

永久代初始化内存：128m  
永久代最大内存：256m  
![这里写图片描述][SouthEast]

然后点击run 运行，此时后台一直打印类的记录  
![这里写图片描述][SouthEast 1]

进入cmd命令，输入jvisualvm 打开 jvisualvm 图形界面，观察内存的变化趋势，此时会发现内存会一直飙涨。  
![这里写图片描述][SouthEast 2]

正常情况下，很快系统会抛出java.lang.OutOfMemoryError：PermGen space 异常

因为永久代最大内存：256m ，循环加载类的过程中256m 很快就会被撑爆。  
但是很奇怪的事情是，我等了将近几分钟，系统在控制台打印出  
Caused by: java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded 异常信息，  
![这里写图片描述][SouthEast 3]

Exception in thread "main" java.lang.reflect.InvocationTargetException
        at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
        at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
        at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
        at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
        at com.xyq.maventest.visualvm.TestPermGen.permLeak(TestPermGen.java:26)
        at com.xyq.maventest.visualvm.TestPermGen.main(TestPermGen.java:17)
    Caused by: java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded
        at java.util.zip.InflaterInputStream.<init>(InflaterInputStream.java:88)
        at java.util.zip.ZipFile$ZipFileInflaterInputStream.<init>(ZipFile.java:393)
        at java.util.zip.ZipFile.getInputStream(ZipFile.java:374)
        at java.util.jar.JarFile.getInputStream(JarFile.java:447)
        at sun.misc.URLClassPath$JarLoader$2.getInputStream(URLClassPath.java:977)
        at sun.misc.Resource.cachedInputStream(Resource.java:77)
        at sun.misc.Resource.getByteBuffer(Resource.java:160)
        at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:454)

跟我最初假设的情况不一致。这是什么问题呢？

## 初步定为 ##

开始猜想是不是因为JVM参数配置问题？  
\-Xms128M -Xmx128M -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256m 几经思考，不应该，这几个参数就是jvm的配置，后来多次修改参数的大小。重新执行依然报同样的错误。

后面冷静想了想，仔细分析打印的日志异常。

Exception in thread "RMI TCP Connection(idle)" Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM warning: ignoring option PermSize=128m; support was removed in 8.0
    Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM warning: ignoring option MaxPermSize=256m; support was removed in 8.0

这句话的意思是，PermSize=128m 这个参数 不被支持在jdk1.8 。

oh my god！

后来查询资料才知， jdk1.8 中已经摒弃了 Perm的配置，引入了一个新的概念Metspace。至于jdk1.8为何引入元空间的概念 ，我讲讲我的看法

1.  Perm持久代分配内存大小不好估算，分配内存太大容易导致永久代内存溢出，太小容易导致持久代内存溢出
2.  如果一个应用中有过大的static属性、方法的话，可能会导致系统无法启动
3.  1.8之前类的信息在jvm分配中，而在1.8引入的metspace概念并不属于jvm内存一部分，原则上内存的打消跟系统内存有关。

## 解决步骤 ##

知道了原因后，那就好办了，重新修改jvm配置参数-Xms128M -Xmx128M -XX:MetaspaceSize=128m -XX:MaxMetaspaceSize=256m，启动TestPermGen 。这次没过过久果然打印出了想要的结果：

Exception in thread "main" java.lang.reflect.InvocationTargetException
        at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
        at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
        at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
        at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
        at com.xyq.maventest.visualvm.TestPermGen.permLeak(TestPermGen.java:26)
        at com.xyq.maventest.visualvm.TestPermGen.main(TestPermGen.java:17)
    Caused by: java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace
        at java.lang.Class.getDeclaredConstructors0(Native Method)
        at java.lang.Class.privateGetDeclaredConstructors(Class.java:2671)
        at java.lang.Class.getConstructor0(Class.java:3075)
        at java.lang.Class.newInstance(Class.java:412)
        at org.apache.commons.logging.LogFactory.createFactory(LogFactory.java:1160)
        at org.apache.commons.logging.LogFactory$2.run(LogFactory.java:1065)
        at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
        at org.apache.commons.logging.LogFactory.newFactory(LogFactory.java:1062)
        at org.apache.commons.logging.LogFactory.getFactory(LogFactory.java:650)
        at org.apache.commons.logging.LogFactory.getLog(LogFactory.java:704)
        ... 6 more

至此已经找到了问题原因。

[SouthEast]: /images/20220531/36aeb7be8c5a484eabc752c9b300b946.png
[SouthEast 1]: /images/20220531/7984f58385044d25ad74e960d3ab1eb1.png
[SouthEast 2]: /images/20220531/eebdf13914f24115aca5ac2f806656cc.png
[SouthEast 3]: /images/20220531/6f3d4b220bd04d289ff26f0dbaeb2158.png