为啥 Java 应用迁移到容器后会出现 OOM？- 今日头条

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JVM 启动后默认将最大使用堆大小设置为物理内存的四分之一，譬如一台普通的 x86 服务器配置 128G 内存，那么启动在容器的内启动 JVM 会将自己最大允

JVM 启动后默认将最大使用堆大小设置为物理内存的四分之一，譬如一台普通的 x86 服务器配置 128G 内存，那么启动在容器的内启动 JVM 会将自己最大允许使用的堆内存调整为 32G 内存，如果容器启动时设置 JVM 只允许使用 4G 大小的内存，那么当 JVM 使用内存超过 4G 后，将会导致内核杀死 JVM。测试代码如下：

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import JAVA.util.ArrayList;
import JAVA.util.List;

public class MemEat {
    public static void main(String[] args) {
        List l = new ArrayList<>();
        while (true) {
            byte b[] = new byte[1048576];
            l.add(b);
            Runtime rt = Runtime.getRuntime();
            System.out.println( "free memory: " + rt.freeMemory() );
        }
    }
}

代码非常简单，只是通过一个死循环不停地申请内存，如果是在 JAVA 8u111 版本之前，直接通过 docker run -m 100m 限制使用 100M 内存的情况下，运行一段时间后直接被内核杀死。输出如下：

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# JAVA MemEat
. . .
free memory: 1307309488
free memory: 1306260896
free memory: 1305212304
free memory: 1304163712
free memory: 1303115120
Killed

为了避免这种情况，可以通过 “-Xmx” 设置最大堆内存后再次运行

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# JAVA -Xmx100m MemEat
. . .
free memory: 8382264
free memory: 7333672
free memory: 6285080
free memory: 5236488
Exception in thread "main" JAVA.lang.OutOfMemoryError: JAVA heap space MemEat.main(MemEat.JAVA:8)

可以看到 JVM 由于堆内存不足，自己退出了。这种在 JVM 添加参数的方式有个弊端：如果修改了容器的内存限制，还需要调整启动参数。为此在 JAVA 8u144 版本之后添加了动态调整的功能，能够根据用户设定的内存限制动态调整，启动参数如下：

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# JAVA -XX:+UnlockExperimentalVMOptions -XX:+UseCGroupMemoryLimitForHeap MemEat

当我们修改了内存参数后 JVM 便可以随之调整。JAVA 对于容器的支持不断增强到最新的 JAVA 10 版本后，已经原生支持容器环境，无需添加任何参数。不仅如此，新版 JAVA 10 还支持 CPU 在容器内动态调整。如下所示 JVM 调整内存最大堆：

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

可以看到上面的最大堆调整到内存限制的四分之一，而非物理内存的四分之一。还可以支持 CPU 自适应，如下所示：

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

可以看到通过 JAVA 的 API 成功地获取到当前设置的 CPU 个数。

如果是其他编程语言希望获取到容器的 CPU 和内存限制，可以通过容器内的 cgroup 文件系统，如获取容器内存的限制：

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# cat /sys/fs/cgroup/memory/memory.limit_in_bytes