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為啥Java應用遷移到容器后會出現(xiàn)OOM？

JVM啟動后默認將最大使用堆大小設置為物理內存的四分之一，譬如一臺普通的x86服務器配置128G內存，那么啟動在容器的內啟動JVM會將自己最大允許使用的堆內存調整為32G內存，如果容器啟動時設置JVM只允許使用4G大小的內存，那么當JVM使用內存超過4G后，將會導致內核殺死JVM。測試代碼如下：

目前創(chuàng)新互聯(lián)已為1000+的企業(yè)提供了網(wǎng)站建設、域名、雅安服務器托管、網(wǎng)站托管、企業(yè)網(wǎng)站設計、蒲縣網(wǎng)站維護等服務，公司將堅持客戶導向、應用為本的策略，正道將秉承"和諧、參與、激情"的文化，與客戶和合作伙伴齊心協(xié)力一起成長，共同發(fā)展。

 
 
 
    
  
  
  
  1. import JAVA.util.ArrayList; 
    2. 
  
  
  
  2. import JAVA.util.List; 
    3. 
  
  
  
  3.  
    4. 
  
  
  
  4. public class MemEat { 
    5. 
  
  
  
  5.     public static void main(String[] args) { 
    6. 
  
  
  
  6.         List l = new ArrayList<>(); 
    7. 
  
  
  
  7.         while (true) { 
    8. 
  
  
  
  8.             byte b[] = new byte[1048576]; 
    9. 
  
  
  
  9.             l.add(b); 
    10. 
  
  
  
  10.             Runtime rt = Runtime.getRuntime(); 
    11. 
  
  
  
  11.             System.out.println( "free memory: " + rt.freeMemory() ); 
    12. 
  
  
  
  12.         } 
    13. 
  
  
  
  13.     } 
    14. 
  
  
  
  14. } 
    15.

代碼非常簡單，只是通過一個死循環(huán)不停地申請內存，如果是在JAVA 8u111版本之前，直接通過docker run -m 100m限制使用100M內存的情況下，運行一段時間后直接被內核殺死。輸出如下：

 
 
 
    
  
  
  
  1. # JAVA MemEat 
    2. 
  
  
  
  2. . . . 
    3. 
  
  
  
  3. free memory: 1307309488 
    4. 
  
  
  
  4. free memory: 1306260896 
    5. 
  
  
  
  5. free memory: 1305212304 
    6. 
  
  
  
  6. free memory: 1304163712 
    7. 
  
  
  
  7. free memory: 1303115120 
    8. 
  
  
  
  8. Killed 
    9.

為了避免這種情況，可以通過“ -Xmx ”設置最大堆內存后再次運行。

 
 
 
    
  
  
  
  1. # JAVA -Xmx100m MemEat 
    2. 
  
  
  
  2. . . . 
    3. 
  
  
  
  3. free memory: 8382264 
    4. 
  
  
  
  4. free memory: 7333672 
    5. 
  
  
  
  5. free memory: 6285080 
    6. 
  
  
  
  6. free memory: 5236488 
    7. 
  
  
  
  7. Exception in thread "main" JAVA.lang.OutOfMemoryError: JAVA heap space MemEat.main(MemEat.JAVA:8) 
    8.

可以看到JVM由于堆內存不足，自己退出了。這種在JVM添加參數(shù)的方式有個弊端：如果修改了容器的內存限制，還需要調整啟動參數(shù)。為此在JAVA 8u144版本之后添加了動態(tài)調整的功能，能夠根據(jù)用戶設定的內存限制動態(tài)調整，啟動參數(shù)如下：

 
 
 
    
  
  
  
  1. # JAVA -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseCGroupMemoryLimitForHeap MemEat 
    2.

當我們修改了內存參數(shù)后JVM便可以隨之調整。JAVA對于容器的支持不斷增強到最新的JAVA 10版本后，已經(jīng)原生支持容器環(huán)境，無需添加任何參數(shù)。不僅如此，新版JAVA 10還支持CPU在容器內動態(tài)調整。如下所示JVM調整內存最大堆：

 
 
 
    
  
  
  
  1. # docker  run -it -m 1024M --entrypoint bash openjdk:11-jdk    
    2. 
  
  
  
  2. # java -XX:+PrintFlagsFinal -version | grep MaxHeapSize 
    3. 
  
  
  
  3.   size_t MaxHeapSize = 268435456                
    4.

可以看到上面的最大堆調整到內存限制的四分之一，而非物理內存的四分之一。還可以支持CPU自適應，如下所示：

 
 
 
    
  
  
  
  1. # docker  run -it --CPUs 2 ---entrypoint bash openjdk:11-jdk 
    2. 
  
  
  
  2. jshell> Runtime.getRuntime().availableProcessors() 
    3. 
  
  
  
  3. $1 ==> 2 
    4.

可以看到通過JAVA的API成功地獲取到當前設置的CPU個數(shù)。

如果是其他編程語言希望獲取到容器的CPU和內存限制，可以通過容器內的cgroup文件系統(tǒng)，如獲取容器內存的限制：

 
 
 
    
  
  
  
  1. # cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes 
    2. 
  
  
  
  2. 104857600 
    3.

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