解决内存溢出,无法创建更多线程问题-java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread

这篇文章分为三个部分:定位问题、分析问题、解决问题,思路清晰的解决了这个问题。

定位问题

首先我们通过下面这个 测试程序 来认识这个问题:
运行的环境 (有必要说明一下,不同环境会有不同的结果):32位 Windows XP,Sun JDK 1.6.0_18, eclipse 3.4,
测试程序:

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
public class TestNativeOutOfMemoryError {
	public static void main(String[] args) {
		for (int i = 0;; i++) {
			System.out.println("i = " + i);
			new Thread(new HoldThread()).start();
		}
	}
}

class HoldThread extends Thread {
	CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(1);
	public HoldThread() {
		this.setDaemon(true);
	}
	public void run() {
		try {
			cdl.await();
		} catch (InterruptedException e) {
		}
	}
}

不指定任何JVM参数,eclipse中直接运行输出,结果如下:
i = 5602 
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
    at java.lang.Thread.start0(Native Method)
    at java.lang.Thread.start(Thread.java:597)
    at TestNativeOutOfMemoryError.main(TestNativeOutOfMemoryError.java:20)

分析问题

这个异常的本质原因是创建了太多线程,而能创建的线程数是有限制的,从而导致了异常。

创建线程数的具体计算公式: 

(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads 
MaxProcessMemory
指的是一个进程的最大内存
JVMMemory
JVM内存
ReservedOsMemory
保留的操作系统内存
ThreadStackSize
线程栈的大小

在java中, 当创建一个线程的时候,虚拟机会在JVM内存创建一个Thread对象,同时创建一个操作系统线程

而这个系统线程的内存用的不是JVMMemory,而是系统中剩下的内存(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory)。 

结合上面例子我们来对公式说明一下: 

MaxProcessMemory
在32位的 windows下是 2G
JVMMemory
eclipse默认启动的程序内存是64M
ReservedOsMemory
一般是130M左右
ThreadStackSize
32位 JDK 1.6默认的stacksize 325K左右
具体公式如下:
(2*1024*1024-64*1024-130*1024)/325 = 5841 
公式计算所得5841,和实践5602基本一致(有偏差是因为ReservedOsMemory不能很精确) 

得出结论:你给JVM内存越多,那么你能创建的线程越少,越容易发生java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread。 

有点违背我们的常理,让我们来验证一下,依旧使用上面的测试程序,加上下面的JVM参数,测试结果如下: 

ThreadStackSize
JVMMemory
能创建的线程数
默认的325K
-Xms1024m -Xmx1024m
i = 2655
默认的325K
-Xms1224m -Xmx1224m
i = 2072
默认的325K
-Xms1324m -Xmx1324m
i = 1753
默认的325K
-Xms1424m -Xmx1424m
i = 1435
-Xss1024k
-Xms1424m -Xmx1424m
i = 452

完全和公式一致。 

解决问题

1, 如果程序中有bug,导致创建大量不需要的线程或者线程没有及时回收,那么必须解决这个bug,修改参数是不能解决问题的。

2, 如果程序确实需要大量的线程,现有的设置不能达到要求,那么可以通过修改MaxProcessMemory,JVMMemory,ThreadStackSize这三个因素,来增加能创建的线程数:

MaxProcessMemory
使用64位操作系统
JVMMemory
减少JVMMemory的分配
ThreadStackSize
减小单个线程的栈大小

谢谢大家阅读~


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