JVM OOM異常會導致JVM退出嗎？

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

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

 

先分析一道面試題

JVM 堆內存溢出后，其他線程是否可繼續工作？

答：這道題其實很有難度，涉及的知識點有jvm內存分配、作用域、gc等，不是簡單的是與否的問題。

　　由於題目中給出的OOM，java中OOM又分很多類型；比如：堆溢出（“java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space”）、永久帶溢出（“java.lang.OutOfMemoryError:Permgen space”）、不能創建線程（“java.lang.OutOfMemoryError:Unable to create new native thread”）等很多種情況。

本文主要是分析堆溢出對應用帶來的影響。

先說一下答案，答案是還能運行。

代碼如下：

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();

        // 線程二
        new Thread(() -> {
            while (true) {
                System.out.println(new Date().toString() + Thread.currentThread() + "==");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
    }
}

結果展示：

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啟動參數設置：

 

 

　　上圖是JVM堆空間的變化。我們仔細觀察一下在14:42:05~14:42:25之間曲線變化，你會發現使用堆的數量，突然間急劇下滑！這代表這一點，當一個線程拋出OOM異常后，它所占據的內存資源會全部被釋放掉，從而不會影響其他線程的運行！

　　講到這里大家應該懂了，此題的答案為一個線程溢出后，進程里的其他線程還能照常運行。注意了，這個例子我只演示了堆溢出的情況。如果是棧溢出，結論也是一樣的，大家可自行通過代碼測試。

　　總結：其實發生OOM的線程一般情況下會死亡，也就是會被終結掉，該線程持有的對象占用的heap都會被gc了，釋放內存。因為發生OOM之前要進行gc，就算其他線程能夠正常工作，也會因為頻繁gc產生較大的影響。

 

 

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一、問題來源
　　一次生產事故，由於一次性從數據庫查詢過多數據導致***線程*** OOM：Java heap space 異常（千萬級表，JVM堆內存2G），但是在線程OOM發生時，java進程卻沒有立即掛掉。

　　不符合所謂發生OOM，程序就會掛的“預期”，因此進行深入了解。

二、OOM與異常
　　說到底OutOfMemoryError也只是一個java中的異常而已，屬於Error一系非檢查異常：

Object
    Throwable
        Error
            VirtualMachineError
                OutOfMemoryError

堆內存不夠與異常的關系

　　線程發生OOM Java heap space，首先是堆空間不夠了，然后再由jvm在申請分配空間的方法調用上拋出OOM異常。
　　對於線程，它會像處理普通異常一樣，處理OutOfMemoryError。

三、異常與線程
　　線程是資源調度的基本單位，Java在設計線程時充分考慮了線程的獨立性。在異常方面，保持了線程異常的獨立性，在線程執行中發生的異常，都由線程自身解決，不會拋出到執行它的線程。

　　在線程的實現上，也保證了這種獨立性。

檢查異常不可拋

線程的實現java.lang.Runnable實現了java.lang.Runnable接口，線程通過其run方法運行，方法簽名如下：

public abstract void run();

　　由java語法保證了實現Runnable接口或者繼承Thread類的子類，其run方法也不能聲明拋出任何檢查異常（checked exception）。因此在線程方法執行中發生的任何檢查異常，必須在線程中處理。

默認異常處理器

　　除了檢查異常，java中還有非檢查異常（unchecked exception），這種異常無需顯式聲明也能沿着方法調用鏈向上拋出。線程對於這種未處理的異常，提供了默認異常處理器：

/**
* Dispatch an uncaught exception to the handler. This method is
* intended to be called only by the JVM. (將未被捕獲的異常分發給處理器。這個方法只被JVM調用)
*/
private void dispatchUncaughtException(Throwable e) {
   getUncaughtExceptionHandler().uncaughtException(this, e);
}

　　Thread的init()方法線程至少有一個默認異常處理器，兜底的異常處理器是當前線程父線程的線程組ThreadGroup，可以看到線程組是有能力處理異常的：

public class ThreadGroup implements Thread.UncaughtExceptionHandler {}

線程通過這兩種機制，保證內部發生的異常，在線程內解決，而不會拋出給啟動線程的外部線程。

四、JVM退出條件

　java虛擬機退出的條件是：虛擬機內不存在非守護線程。

　　線程發生未處理的異常（未處理異常由默認異常處理器處理）會導致線程結束，而與JVM的退出毫無關系。

　　OOM也是一種異常，它的發生也不會導致JVM退出。以下實例說明：

static class OOMObject {
}

// 為快速發生oom，設置堆大小; 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);
     }
 }

線程拋出java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space后，main線程依舊會循環打印main continuing...。
線程中發生OOM異常如此，發生其他異常也如此，不影響其他線程，也不會導致JVM退出。

五、OOM與JVM退出
　　OOM的發生表示了此刻JVM堆內存告罄，不能分配出更多的資源，或者gc回收效率不可觀。一個線程的OOM，在一定程度的並發下，若此時其他線程也需要申請堆內存，那么其他線程也會因為申請不到內存而OOM，甚至連鎖反應導致整個JVM的退出。

　　以上示例沒有導致JVM退出的原因在於，線程通過往局部變量集合中不斷加入對象，產生OOM。線程因異常退出后，集合中的對象由於引用不可達，會被gc，這樣就有了足夠的堆內存供其他線程使用。

　　若示例中的list是一個“全局”的類static變量，那么即使線程退出，內存也得不到釋放。這時其他線程如果不斷再申請堆內存資源，就會造成連鎖反應導致JVM退出。