java - Tomcat 进程在交换空间用完后被 Linux 内核杀死；没有任何 JVM OutOfMemory 错误

Question

我正在对一个 tomcat 服务器进行负载测试。服务器有 10G 物理内存和 2G 交换空间。堆大小(xms 和 xmlx)之前设置为 3G，服务器运行良好。由于我仍然看到剩余的可用内存很多且性能不佳，我将堆大小增加到 7G 并再次运行负载测试。这次我观察到物理内存很快被吃光了，系统开始消耗交换空间。后来tomcat用完swap空间就崩溃了。我在启动 tomcat 时包含了 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError ，但没有得到任何堆转储。当我检查 /var/log/messages 时，我看到 kernel: Out of memory: Kill process 2259 (java) score 634 or vesting child。

为了提供更多信息，这是我在堆大小设置为 3G 和 7G 时从 Linux top 命令中看到的内容

xms&xmx = 3G(效果很好):

• 启动tomcat之前:

  Mem:  10129972k total,  1135388k used,  8994584k free,    19832k buffers
  Swap:  2097144k total,        0k used,  2097144k free,    56008k cached
  

• 启动tomcat后:

  Mem:  10129972k total,  3468208k used,  6661764k free,    21528k buffers
  Swap:  2097144k total,        0k used,  2097144k free,   143428k cached
  PID  USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND
  2257 tomcat    20   0 5991m 1.9g  19m S 352.9 19.2   3:09.64 java
  

• 开始加载10分钟后:

  Mem:  10129972k total,  6354756k used,  3775216k free,    21960k buffers
  Swap:  2097144k total,        0k used,  2097144k free,   144016k cached
  PID  USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND
  2257 tomcat    20   0 6549m 3.3g  10m S 332.1 34.6  16:46.87 java
  

xms&xmx = 7G(导致tomcat崩溃):

• 启动tomcat之前:

  Mem:  10129972k total,  1270348k used,  8859624k free,    98504k buffers
  Swap:  2097144k total,        0k used,  2097144k free,    74656k cached
  

• 启动tomcat后:

  Mem:  10129972k total,  6415932k used,  3714040k free,    98816k buffers
  Swap:  2097144k total,        0k used,  2097144k free,   144008k cached
  PID  USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND
  2310 tomcat    20   0  9.9g 3.5g  10m S  0.3 36.1   3:01.66 java
  

• 开始加载 10 分钟后(就在 tomcat 被杀死之前):

  Mem:  10129972k total,  9960256k used,   169716k free,      164k buffers
  Swap:  2097144k total,  2095056k used,     2088k free,     3284k cached
  PID  USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND
  2310 tomcat    20   0 10.4g 5.3g  776 S  9.8 54.6  14:42.56 java
  

Java 和 JVM 版本:

Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_21-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 23.21-b01, mixed mode)

Tomcat 版本:

6.0.36

Linux 服务器:

Red Hat Enterprise Linux Server release 6.4 (Santiago)

所以我的问题是:

1. 为什么会出现这个问题？当 JVM 内存不足时，为什么没有抛出 OutOfMemoryError？为什么它直接使用交换？
2. 为什么top RES显示java用了5.3G内存，内存消耗多了？

我已经调查和搜索了一段时间，仍然找不到这个问题的根本原因。非常感谢!

Answer 1

Why would this issue happen? When JVM runs out of memory why is there no OutOfMemoryException thrown?

内存不足的不是 JVM。 主机操作系统已耗尽内存相关资源，正在采取剧烈行动。操作系统无法知道进程(在本例中为 JVM)在响应更多内存请求而被告知“否”时能够以有序的方式关闭。它必须硬杀某些东西，否则整个操作系统都会挂起的严重风险。

无论如何，您没有看到 OOME 的原因是这不是 OOME 情况。实际上，JVM 已经被操作系统给予了太多内存，并且没有办法收回。这就是操作系统必须通过硬杀进程来处理的问题。

And why does it go straight to using swap?

它使用交换，因为整个系统的总虚拟内存需求不适合物理内存。这是 UNIX/Linux 操作系统的正常行为。

Why top RES shows that java is using 5.3G memory, there's much more memory consumed

RES 数字可能有点误导。他们指的是进程当前正在使用的物理内存量......不包括与其他进程共享或可共享的东西。 VIRT 编号与您的问题更相关。它说您的 JVM 正在使用 10.4g 的虚拟内存......这比您系统上的可用物理内存更多。

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正如另一个答案所说，令人担忧的是，您没有获得 OOME。即使你确实得到了一个，用它做任何事情都是不明智的。 OOME 可能会对您的应用程序/容器造成附带损害，这些损害难以检测和恢复。这就是为什么 OOME 是 Error 而不是 Exception。

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建议:

• 不要尝试使用比物理内存多得多的虚拟内存，尤其是在 Java 中。当 JVM 运行完整的垃圾回收时，它会以 随机 的顺序多次 接触其 VM 页面的大部分。如果您过度分配内存，很可能会导致抖动，从而影响整个系统的性能。

• 请增加系统的交换空间。 (但这可能无济于事......)

• 不要尝试从 OOME 中恢复。