8 种 Java - 内存溢出之四 - Metaspace

本文最后更新于：2024年7月25日下午

4.1 java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace 概述

Java 应用只允许使用有限的内存。你的应用可以用的准确的内存大小在启动的时候指定。展开来说，Java 内存被分成不同的区域，具体如下图:

所有的这些区域，包括元空间 (metaspace) 区域，可以在 JVM 启动的时候指定。如果你没有指定这些的大小，平台相关的默认配置会被应用.

java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace 消息表明 Metaspace 区内存耗尽.

4.2 原因

如果你不是 Java 领域的新手，你可能会熟悉 Java 内存管理的另一个叫做: PermGen 的概念。从 Java 8 开始，Java 的内存模型发生明显改变。引入一个叫做 Metaspace 的新的内存区域，Permgen 被移除。这个变更是基于多种原因的，包括但不限于:

PermGen 需要的内存大小难以预测。它导致有可能由于内存不足触发 java.lang.OutOfMemoryError: Permgen 错误或预留过多导致浪费资源.
GC 性能的提升，在没有 GC 暂停和元数据的特定迭代器的情况下启用并发类数据分配.
支持进一步优化，如 G1 并发类卸载。

所以，如果你熟悉 PermGen, 那么你需要知道的就是 – Java 8 之前版本在 PermGen 里存在的一切东西 (组成类的名字和字段，方法的字节码，常量池信息，对象数组和类型数组，以及实时编译优化) – 现在都在 Metaspace 里.

如你所见，Metaspace 大小需求取决于加载的类的数量和这些类声明的大小。所以，很明显 java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace 的主要原因是：太多类，或太大的类被加载到 Metaspace 中.

4.3 案例

就如我们在之前解释的那样，Metaspace 使用率与加载到 JVM 中的类的数量强相关。下列代码就是最简单的例子:

public class Metaspace {
    static javassist.ClassPool cp = javassist.ClassPool.getDefault();
 
    public static void main(String[] args throws Exception {
        for (int i=0; ;i++) {
            Class c = cp.makeClass("eu.plumbr.demo.Generated" + i).toClass();
        }
    }
}

在这个例子中，源代码循环遍历一个循环并在运行时生成类。所有这些生成的类定义在持续地消耗 Metaspace. javassist 库对类生成的复杂性进行了处理.

代码会持续生成新的类，并加载他们的定义到 Metaspace 中直到空间被完全占满，java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace 抛出。当在 Mac OS X, Java 1.8.0_05 上使用 -XX:MaxMetaspaceSize=64m 大概加载 70,000 个类会死掉.

4.4 解决方案

第一个解决因为 Metaspace 内存溢出的方案很明显。如果应用耗尽了 Metaspace 的内存，你应该增加 Metaspace 的大小。调整应用运行配置，调整下列参数:
-XX:MaxMetaspaceSize=512m

上述配置案例告诉 JVM, Metaspace 允许在抛出 OutOfMemoryError 的错误之前增长到 512MB.

另一个解决方案乍一看更容易。你可以通过删除这个参数移除 Metaspace 的限制。但是需要注意的是，你这么做，可能会导致 swap 的大量消耗和 / 或导致本机物理内存分配失败.

通过使用上述建议的 “快速修复”, 你只会通过隐藏 java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace 掩盖症状，而不是从根本上解决问题.

如果应用程序内存泄漏或是加载的不合理的东西到 Metaspace, 上述解决方案实际上不会改善任何事情，它只会推迟问题。

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8 种 Java - 内存溢出之四 - Metaspace

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作者

东风微鸣

发布于

2017年11月2日

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