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JVM OOM异常会导致JVM退出吗?

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    发表于 2021-10-6 13:14:14 | 显示全部楼层 |阅读模式

    出处:  https://mp.weixin.qq.com/s/8j8YTcr2qhVActLGzOqe7Q

         https://blog.csdn.net/h2604396739/article/details/91441248

     

    先分析一道面试题

    JVM 堆内存溢出后,其他线程是否可继续工作?

    答:这道题其实很有难度,涉及的知识点有jvm内存分配、作用域、gc等,不是简单的是与否的问题。

      由于题目中给出的OOM,java中OOM又分很多类型;比如:堆溢出(“java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space”)、永久带溢出(“java.lang.OutOfMemoryError:Permgen space”)、不能创建线程(“java.lang.OutOfMemoryError:Unable to create new native thread”)等很多种情况。

    本文主要是分析堆溢出对应用带来的影响。

    先说一下答案,答案是还能运行

    代码如下:

    public class JvmThread {
    
        public static void main(String[] args) {
            new Thread(() -> {
                List<byte[]> list = new ArrayList<byte[]>();
                while (true) {
                    System.out.println(new Date().toString() + Thread.currentThread() + "==");
                    byte[] b = new byte[1024 * 1024 * 1];
                    list.add(b);
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
    
            // 线程二
            new Thread(() -> {
                while (true) {
                    System.out.println(new Date().toString() + Thread.currentThread() + "==");
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
        }
    }

    结果展示:

    Wed Nov 07 14:42:18 CST 2018Thread[Thread-1,5,main]==
    Wed Nov 07 14:42:18 CST 2018Thread[Thread-0,5,main]==
    Wed Nov 07 14:42:19 CST 2018Thread[Thread-1,5,main]==
    Wed Nov 07 14:42:19 CST 2018Thread[Thread-0,5,main]==
    Exception in thread "Thread-0" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at com.gosaint.util.JvmThread.lambda$main$0(JvmThread.java:21)
    at com.gosaint.util.JvmThread$$Lambda$1/521645586.run(Unknown Source)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
    Wed Nov 07 14:42:20 CST 2018Thread[Thread-1,5,main]==
    Wed Nov 07 14:42:21 CST 2018Thread[Thread-1,5,main]==
    Wed Nov 07 14:42:22 CST 2018Thread[Thread-1,5,main]==

    JVM启动参数设置:

     

     

      上图是JVM堆空间的变化。我们仔细观察一下在14:42:05~14:42:25之间曲线变化,你会发现使用堆的数量,突然间急剧下滑!这代表这一点,当一个线程抛出OOM异常后,它所占据的内存资源会全部被释放掉,从而不会影响其他线程的运行!

      讲到这里大家应该懂了,此题的答案为一个线程溢出后,进程里的其他线程还能照常运行。注意了,这个例子我只演示了堆溢出的情况。如果是栈溢出,结论也是一样的,大家可自行通过代码测试。

      总结:其实发生OOM的线程一般情况下会死亡,也就是会被终结掉,该线程持有的对象占用的heap都会被gc了,释放内存。因为发生OOM之前要进行gc,就算其他线程能够正常工作,也会因为频繁gc产生较大的影响。

     

     


    一、问题来源
      一次生产事故,由于一次性从数据库查询过多数据导致***线程*** OOM:Java heap space 异常(千万级表,JVM堆内存2G),但是在线程OOM发生时,java进程却没有立即挂掉。

      不符合所谓发生OOM,程序就会挂的“预期”,因此进行深入了解。

    二、OOM与异常
      说到底OutOfMemoryError也只是一个java中的异常而已,属于Error一系非检查异常:

    Object
        Throwable
            Error
                VirtualMachineError
                    OutOfMemoryError

    堆内存不够与异常的关系

      线程发生OOM Java heap space,首先是堆空间不够了,然后再由jvm在申请分配空间的方法调用上抛出OOM异常。
      对于线程,它会像处理普通异常一样,处理OutOfMemoryError。

    三、异常与线程
      线程是资源调度的基本单位,Java在设计线程时充分考虑了线程的独立性。在异常方面,保持了线程异常的独立性,在线程执行中发生的异常,都由线程自身解决,不会抛出到执行它的线程

      在线程的实现上,也保证了这种独立性。

    检查异常不可抛

    线程的实现java.lang.Runnable实现了java.lang.Runnable接口,线程通过其run方法运行,方法签名如下:

    public abstract void run();

      由java语法保证了实现Runnable接口或者继承Thread类的子类,其run方法也不能声明抛出任何检查异常(checked exception)。因此在线程方法执行中发生的任何检查异常,必须在线程中处理。

    默认异常处理器

      除了检查异常,java中还有非检查异常(unchecked exception),这种异常无需显式声明也能沿着方法调用链向上抛出。线程对于这种未处理的异常,提供了默认异常处理器:

    /**
    * Dispatch an uncaught exception to the handler. This method is
    * intended to be called only by the JVM. (将未被捕获的异常分发给处理器。这个方法只被JVM调用)
    */
    private void dispatchUncaughtException(Throwable e) {
       getUncaughtExceptionHandler().uncaughtException(this, e);
    }

      Thread的init()方法线程至少有一个默认异常处理器,兜底的异常处理器是当前线程父线程的线程组ThreadGroup,可以看到线程组是有能力处理异常的:

    public class ThreadGroup implements Thread.UncaughtExceptionHandler {}

    线程通过这两种机制,保证内部发生的异常,在线程内解决,而不会抛出给启动线程的外部线程。

    四、JVM退出条件

     java虚拟机退出的条件是:虚拟机内不存在非守护线程。

      线程发生未处理的异常(未处理异常由默认异常处理器处理)会导致线程结束,而与JVM的退出毫无关系。

      OOM也是一种异常,它的发生也不会导致JVM退出。以下实例说明:

    static class OOMObject {
    }
    
    // 为快速发生oom,设置堆大小; VM args: -Xms20m -Xmx20m 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
         new Thread(() -> {
             List<OOMObject> list = new ArrayList<>();
             while (true) {
                 list.add(new OOMObject());
             }
         }).start();
    
         while (true) {
             System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " continuing...");
             Thread.sleep(1000L);
         }
     }

    线程抛出java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space后,main线程依旧会循环打印main continuing...。
    线程中发生OOM异常如此,发生其他异常也如此,不影响其他线程,也不会导致JVM退出。

    五、OOM与JVM退出
      OOM的发生表示了此刻JVM堆内存告罄,不能分配出更多的资源,或者gc回收效率不可观。一个线程的OOM,在一定程度的并发下,若此时其他线程也需要申请堆内存,那么其他线程也会因为申请不到内存而OOM,甚至连锁反应导致整个JVM的退出。

      以上示例没有导致JVM退出的原因在于,线程通过往局部变量集合中不断加入对象,产生OOM。线程因异常退出后,集合中的对象由于引用不可达,会被gc,这样就有了足够的堆内存供其他线程使用。

      若示例中的list是一个“全局”的类static变量,那么即使线程退出,内存也得不到释放。这时其他线程如果不断再申请堆内存资源,就会造成连锁反应导致JVM退出。

     

    哎...今天够累的,签到来了1...
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