JVM可支持的最大線程數

轉微博，因為他也是轉載  不知道原出處

一、認識問題:

首先我們通過下面這個 測試程序 來認識這個問題：
運行的環境 （有必要說明一下，不同環境會有不同的結果）：32位 Windows XP，Sun JDK 1.6.0_18， eclipse 3.4，
測試程序

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參數，eclipse中直接運行輸出，看到了這位朋友了吧：
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)

 

二、分析問題：

這個異常問題本質原因是我們創建了太多的線程，而能創建的線程數是有限制的，導致了異常的發生。能創建的線程數的具體計算公式如下：
(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads
MaxProcessMemory 指的是一個進程的最大內存
JVMMemory         JVM內存
ReservedOsMemory  保留的操作系統內存
ThreadStackSize      線程棧的大小

在java語言里， 當你創建一個線程的時候，虛擬機會在JVM內存創建一個Thread對象同時創建一個操作系統線程，而這個系統線程的內存用的不是JVMMemory，而是系統中剩下的內存(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory)。


結合上面例子我們來對公式說明一下：
MaxProcessMemory 在32位的 windows下是 2G
JVMMemory   eclipse默認啟動的程序內存是64M
ReservedOsMemory  一般是130M左右
ThreadStackSize 32位 JDK 1.6默認的stacksize 325K左右
公式如下：
(2*1024*1024-64*1024-130*1024)/325 = 5841
公式計算所得5841，和實踐5602基本一致（有偏差是因為ReservedOsMemory不能很精確）

由公式得出結論：你給JVM內存越多，那么你能創建的線程越少，越容易發生java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread。

咦，有點背我們的常理，恩，讓我們來驗證一下,依舊使用上面的測試程序，加上下面的JVM參數，測試結果如下：
ThreadStackSize      JVMMemory                    能創建的線程數
默認的325K             -Xms1024m -Xmx1024m    i = 2655
默認的325K               -Xms1224m -Xmx1224m    i = 2072
默認的325K             -Xms1324m -Xmx1324m    i = 1753
默認的325K             -Xms1424m -Xmx1424m    i = 1435
-Xss1024k             -Xms1424m -Xmx1424m    i = 452
完全和公式一致。

三、解決問題：
1， 如果程序中有bug，導致創建大量不需要的線程或者線程沒有及時回收，那么必須解決這個bug，修改參數是不能解決問題的。
2， 如果程序確實需要大量的線程，現有的設置不能達到要求，那么可以通過修改MaxProcessMemory，JVMMemory，ThreadStackSize這三個因素，來增加能創建的線程數：
a, MaxProcessMemory 使用64位操作系統
b, JVMMemory   減少JVMMemory的分配
c, ThreadStackSize  減小單個線程的棧大小

 

 

四、其他：

在java應用中，有時候會出現這樣的錯誤：OutOfMemoryError: unable to create new native thread.這種怪事是因為JVM已經被系統分配了大量的內存(比如1.5G)，並且它至少要占用可用內存的一半。有人發現，在線程個數很多的情況下，你分配給JVM的內存越多，那么，上述錯誤發生的可能性就越大。

每一個32位的進程最多可以使用2G的可用內存，因為另外2G被操作系統保留。這里假設使用1.5G給JVM，那么還余下500M可用內存。這500M內存中的一部分必須用於系統dll的加載，那么真正剩下的也許只有400M，現在關鍵的地方出現了：當你使用Java創建一個線程，在JVM的內存里也會創建一個Thread對象，但是同時也會在操作系統里創建一個真正的物理線程(參考JVM規范)，操作系統會在余下的400兆內存里創建這個物理線程，而不是在JVM的1500M的內存堆里創建。在jdk1.4里頭，默認的棧大小是256KB，但是在jdk1.5里頭，默認的棧大小為1M每線程，因此，在余下400M的可用內存里邊我們最多也只能創建400個可用線程。

這樣結論就出來了，要想創建更多的線程，你必須減少分配給JVM的最大內存。還有一種做法是讓JVM宿主在你的JNI代碼里邊。

給出一個有關能夠創建線程的最大個數的估算公式：

(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads

對於jdk1.5而言，假設操作系統保留120M內存：
1.5GB JVM: (2GB-1.5Gb-120MB)/(1MB) = ~380 threads
1.0GB JVM: (2GB-1.0Gb-120MB)/(1MB) = ~880 threads

對於棧大小為256KB的jdk1.4而言，
1.5GB allocated to JVM: ~1520 threads
1.0GB allocated to JVM: ~3520 threads