Linux Tomcat如何解决内存溢出 - 问答

Linux Tomcat 内存溢出定位与解决

一、先快速判断错误类型

查看 $CATALINA_HOME/logs/catalina.out，根据异常关键字确定方向：
- Java heap space：堆内存不足，对象申请超过 -Xmx 或存在内存泄漏。
- PermGen space：JDK 7 及更早的永久代不足（常见于大量类/JSP 预编译、重复 jar）。
- Metaspace：JDK 8+ 的类元数据区不足（对应 -XX:MaxMetaspaceSize）。
- unable to create new native thread：系统资源/容器限制导致无法创建更多线程（如 ulimit -u、容器配额）。
示例命令：tail -100 $CATALINA_HOME/logs/catalina.out | grep -i "OutOfMemoryError\|java.lang.OutOfMemoryError"。

二、对应场景与解决方案

堆内存不足（Java heap space）
- 适度增大堆：设置 -Xms 与 -Xmx（建议等值，如 -Xms2g -Xmx2g），并控制总堆不超过物理内存的约80%；可按需配置新生代 -Xmn≈-Xmx 的 1/4。
- 打开 GC 日志，观察是否频繁 Full GC 且回收效果差：-verbose:gc -Xloggc:$CATALINA_HOME/logs/gc.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps。
- 发生 OOM 时获取堆转储：-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=$CATALINA_HOME/logs/heap.hprof，用 Eclipse MAT/jvisualvm 分析泄漏对象与引用链。
类元数据区不足（PermGen/Metaspace）
- JDK 7 及更早：增大永久代（示例：-XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m）。
- JDK 8+：改用元空间（示例：-XX:MaxMetaspaceSize=512m；不设上限时受容器/系统内存约束）。
- 减少重复 jar、避免应用间 jar 冲突，必要时将公共依赖放入 $CATALINA_HOME/shared/lib（视版本与类加载器而定）。
线程创建失败（unable to create new native thread）
- 检查系统/容器限制：ulimit -u（用户进程数）、ulimit -n（文件句柄）；必要时调大并同步调整 Tomcat 的 maxThreads（在 conf/server.xml 的 Executor/Connector 中）。
- 排查线程泄漏（线程数随时间持续增长）：用 jstack 采样线程栈，定位创建线程的代码路径并修复。
运行一段时间变慢或 OOM 反复
- 检查日志滚动与磁盘占用，避免 catalina.out 无限增长（可用 cronolog 按时间切割）。
- 排查业务侧问题：大对象/大文件一次性加载进内存、集合/缓存未及时清理、定时任务叠加等。

三、Linux 下正确修改 Tomcat 的 JVM 参数

解压版或前台启动：编辑 $CATALINA_HOME/bin/catalina.sh，在 cygwin=false 之前添加（示例为 JDK 8+）：

export JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS -server \
  -Xms2g -Xmx2g \
  -Xmn512m \
  -XX:MaxMetaspaceSize=512m \
  -verbose:gc -Xloggc:$CATALINA_HOME/logs/gc.log -XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps \
  -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=$CATALINA_HOME/logs/heap.hprof"

注意：JDK 8+ 不要再用 -XX:PermSize/MaxPermSize（已被移除）。

systemd 服务方式：在 /etc/systemd/system/tomcat.service 的 [Service] 段使用 Environment 或 ExecStart 前置参数，例如：
```
Environment="JAVA_OPTS=-server -Xms2g -Xmx2g -Xmn512m -XX:MaxMetaspaceSize=512m"
ExecStart=/opt/tomcat/bin/startup.sh
```
修改后执行：systemctl daemon-reload && systemctl restart tomcat。
验证是否生效：ps -ef | grep tomcat | grep -E "Xms|Xmx|MaxMetaspaceSize"；或在 /manager/status（需配置用户）查看 Free/Total/Max memory。

四、参数建议与常见坑

建议基线（按机器内存与负载调整）：
- 堆：-Xms 与 -Xmx 等值，通常设为可用内存的50%–60%，不超过约80%；新生代 -Xmn≈-Xmx/4。
- 元空间：-XX:MaxMetaspaceSize=…（如 512m/1g），避免无限制增长。
- GC 日志与 OOM Dump：便于定位与复盘，生产建议长期开启（注意磁盘与性能影响）。
常见坑
- 在 catalina.sh 中错误使用 JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS …" 前未导出，或被其他脚本覆盖；建议统一在脚本前部 export 且避免重复拼接。
- 将 -Xms/-Xmx 设得过大导致系统内存紧张、换页/GC 压力过大；或过小引发频繁 Full GC。
- 误把 PermSize/MaxPermSize 用于 JDK 8+；JDK 8+ 应使用 Metaspace 相关参数。

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