java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread如何解決

Love Lenka發表於2016-08-31
JavaErrorthread

工作中碰到過這個問題好幾次了，覺得有必要總結一下，所以有了這篇文章，這篇文章分為三個部分：認識問題、分析問題、解決問題。

 

一、認識問題:

首先我們透過下面這個 測試程式 來認識這個問題：
執行的環境 （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，
測試程式：

Java程式碼  收藏程式碼
  1. import java.util.concurrent.CountDownLatch;  
  2.   
  3. public class TestNativeOutOfMemoryError {  
  4.   
  5.     public static void main(String[] args) {  
  6.   
  7.         for (int i = 0;; i++) {  
  8.             System.out.println("i = " + i);  
  9.             new Thread(new HoldThread()).start();  
  10.         }  
  11.     }  
  12.   
  13. }  
  14.   
  15. class HoldThread extends Thread {  
  16.     CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(1);  
  17.   
  18.     public HoldThread() {  
  19.         this.setDaemon(true);  
  20.     }  
  21.   
  22.     public void run() {  
  23.         try {  
  24.             cdl.await();  
  25.         } catch (InterruptedException e) {  
  26.         }  
  27.     }  
  28. }  

 

 

不指定任何JVM引數，eclipse中直接執行輸出，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建立了太多的執行緒，而能建立的執行緒數是有限制的，導致了異常的發生。能建立的執行緒數的具體計算公式如下：
(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads
MaxProcessMemory 指的是一個程式的最大記憶體
JVMMemory         JVM記憶體
ReservedOsMemory  保留的作業系統記憶體
ThreadStackSize      執行緒棧的大小

在java 語言裡， 當你建立一個執行緒的時候，虛擬機器會在JVM記憶體建立一個Thread物件同時建立一個作業系統執行緒，而這個系統執行緒的記憶體用的不是JVMMemory，而 是系統中剩下的記憶體(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預設啟動的程式記憶體是64M
ReservedOsMemory  一般是130M左右
ThreadStackSize 32位 JDK 1.6預設的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記憶體越多，那麼你能建立的執行緒越少，越容易發生java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread。

咦，有點揹我們的常理，恩，讓我們來驗證一下,依舊使用上面的測試程式，加上下面的JVM引數，測試結果如下：
ThreadStackSize      JVMMemory                    能建立的執行緒數
預設的325K             -Xms1024m -Xmx1024m    i = 2655
預設的325K               -Xms1224m -Xmx1224m    i = 2072
預設的325K             -Xms1324m -Xmx1324m    i = 1753
預設的325K             -Xms1424m -Xmx1424m    i = 1435
-Xss1024k             -Xms1424m -Xmx1424m    i = 452
完全和公式一致。

三、解決問題：
1， 如果程式中有bug，導致建立大量不需要的執行緒或者執行緒沒有及時回收，那麼必須解決這個bug，修改引數是不能解決問題的。
2， 如果程式確實需要大量的執行緒，現有的設定不能達到要求，那麼可以透過修改MaxProcessMemory，JVMMemory，ThreadStackSize這三個因素，來增加能建立的執行緒數：
a, MaxProcessMemory 使用64位作業系統
b, JVMMemory   減少JVMMemory的分配
c, ThreadStackSize  減小單個執行緒的棧大小

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