线程溢出

报错信息

java.lang.OutOfMemoryError : unable to create new native Thread

• 出现这种异常，基本上都是创建了大量的线程导致的

案例模拟

说明：操作系统会崩溃，linux无法再进行任何命令，mac/windows可能直接关机重启。鉴于以上原因，建议在虚拟机进行测试。

示例代码：

public class TestNativeOutOfMemoryError {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; ; i++) {
            System.out.println("i = " + i);
            new Thread(new HoldThread()).start();
        }
    }
}

class HoldThread extends Thread {
    CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(1);

    @Override
    public void run() {
        try {
            cdl.await();
        } catch (InterruptedException e) {
        }
    }
}

运行结果：

i = 15241 
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:717) 
        at TestNativeOutOfMemoryError.main(TestNativeOutOfMemoryError.java:9) 

分析及解决

方向一：JVM设置

• 通过 -Xss 设置每个线程栈大小的容量

• JDK 5.0 以后每个线程堆栈大小为1M，以前每个线程堆栈大小为256K。

• 正常情况下，在相同物理内存下，减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成,经验值在 3000~5000 左右。

• 能创建的线程数的具体计算公式如下：

  (MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads

  MaxProcessMemory     指的是进程可寻址的最大空间 
  JVMMemory            JVM内存 
  ReservedOsMemory     保留的操作系统内存 
  ThreadStackSize      线程栈的大小 
  

  在Java语言里， 当你创建一个线程的时候，虚拟机会在JVM内存创建一个Thread对象同时创建一个操作系统线程，而这个系统线程的内存用的不是JVMMemory，而是系统中剩下的内存(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory)。

  所以，由公式得出结论：你给JVM内存越多，那么你能创建的线程越少，越容易发生java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread

综上，在生产环境下如果需要更多的线程数量，建议使用64位操作系统，如果必须使用32位操作系统，可以通过调整Xss的大小来控制线程数量。

方向二：线程总数也受到系统空闲内存和操作系统的限制，检查是否该系统下有此限制：

• /proc/sys/kernel/pid_max ：系统最大pid值，在大型系统里可适当调大
• /proc/sys/kernel/threads-max: 系统允许的最大线程数
• maxuserprocess（ulimit -u） ：系统限制某用户下最多可以运行多少进程或线程
• /proc/sys/vm/max_map_count： max_map_count文件包含限制一个进程可以拥有的VMA(虚拟内存区域)的数量。虚拟内存区域是一个连续的虚拟地址空间区域。在进程的生命周期中，每当程序尝试在内存中映射文件，链接到共享内存段，或者分配堆空间的时候，这些区域将被创建。 调优这个值将限制进程可拥有VMA的数量。限制一个进程拥有VMA的总数可能导致应用程序出错 ，因为当进程达到了VMA上线但又只能释放少量的内存给其他的内核进程使用时，操作系统会抛出内存不足的错误。如果你的操作系统在NORMAL区域仅占用少量的内存，那么调低这个值可以帮助释放内存给内核用。