Java 杀手：内存泄漏导致的 GC Overhead Limit Exceeded 异常

2023-05-24 15:38:17

什么是 GC Overhead Limit Exceeded？

当 JVM 检测到长时间的垃圾回收后只释放了少量内存，它会认为程序陷入了无法自拔的状态，进而抛出 GC Overhead Limit Exceeded 异常。这通常是由于程序内部存在大量的无用对象引用，导致大量对象不能被 GC 正确回收。

原因分析

内存泄漏：这是最常见的原因。当应用程序中对象的生命周期超出预期范围时，即使这些对象已经不再使用，仍然会被持有，直到发生垃圾收集。
不当的对象池管理：如果对象池中的对象没有正确释放，也会导致类似的异常情况。

识别内存泄漏

在解决这个问题之前，首先需要找到造成问题的原因。以下是一些检测和分析的方法：

Heap Dump 分析：
- 使用工具如 jmap 来生成堆转储文件。
```
jmap -dump:format=b,file=heap.bin <pid>
```
- 通过工具如 Eclipse Memory Analyzer（MAT）来解析 heap dump 文件，找出内存泄漏的根源。
JVM 参数调整：
- 增加堆大小可以缓解问题。
```
java -Xmx1024m -jar yourapp.jar
```

解决方案

优化对象引用管理

确保所有不再使用的对象都能被及时释放，避免长期持有不必要的引用。

示例代码：检查循环引用和全局变量。

class MyClass {
    private Object reference;

    public void methodWithLeak() {
        reference = new Object();
        // 确保在方法结束时将引用设置为 null，防止泄漏
        reference = null;
    }
}

适当使用 WeakReference

对于那些生命周期依赖于其他对象的对象，可以考虑使用 WeakReference。

示例代码：

class MyClass {
    private WeakReference<Object> weakRef;

    public void someMethod() {
        Object obj = new Object();
        // 使用弱引用，当外部引用消失时自动回收
        weakRef = new WeakReference<>(obj);
    }
}

定期清理对象池

如果使用了对象池来管理对象的生命周期，需要确保定期释放不再使用的对象。

示例代码：

class ObjectPool<T> {
    private List<WeakReference<T>> pool = new ArrayList<>();

    public void addObject(T obj) {
        WeakReference<T> ref = new WeakReference<>(obj);
        pool.add(ref);
    }

    // 定期清理不再使用的对象引用
    public void cleanup() {
        Iterator<WeakReference<T>> iterator = pool.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            WeakReference<T> ref = iterator.next();
            if (ref.get() == null) {  // 已被垃圾回收
                iterator.remove();
            }
        }
    }
}