最近，一名小伙伴跟我說(shuō)：他寫的程序在測(cè)試環(huán)境一點(diǎn)問(wèn)題沒(méi)有，但是發(fā)到生產(chǎn)環(huán)境卻會(huì)頻繁出現(xiàn)內(nèi)存溢出的情況，這個(gè)問(wèn)題都困擾他一周多了。于是乎，周末我便開始幫他排查各種問(wèn)題。

小伙伴的疑問(wèn)

問(wèn)題確定

排查問(wèn)題的整個(gè)過(guò)程相當(dāng)耗時(shí)，這里，我就直接說(shuō)定位到的問(wèn)題吧。后面，我會(huì)單獨(dú)寫一篇詳細(xì)的排查問(wèn)題過(guò)程的文章！

在排查問(wèn)題的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)這位小伙伴使用的JDK還是1.6版本。開始，我也沒(méi)想那么多，繼續(xù)排查他寫的代碼，也沒(méi)找出什么問(wèn)題。但是一旦啟動(dòng)生產(chǎn)環(huán)境的程序，沒(méi)過(guò)多久，JVM就拋出了內(nèi)存溢出的異常。

這就奇怪了，怎么回事呢？

啟動(dòng)程序時(shí)加上合理的JVM參數(shù)，問(wèn)題依然存在。。。

沒(méi)辦法，繼續(xù)看他的代碼吧！無(wú)意間，我發(fā)現(xiàn)他寫的代碼中，大量使用了String類的substring()方法來(lái)截取字符串。于是，我便跟到JDK中的代碼查看傳遞進(jìn)來(lái)的參數(shù)。

這無(wú)意間點(diǎn)進(jìn)來(lái)的一次查看，竟然找到了問(wèn)題所在！！

JDK1.6中String類的坑

經(jīng)過(guò)分析，竟然發(fā)現(xiàn)了JDK1.6中String類的一個(gè)大坑！為啥說(shuō)它是個(gè)坑呢？就是因?yàn)樗膕ubstring()方法會(huì)把人坑慘！不多說(shuō)了，我們先來(lái)看下JDK1.6中的String類的substring()方法。

public String substring(int bedinIndex, int endIndex){
    if(beginIndex < 0){
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
    }
    if(endIndex > count){
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
    }
    if(beginIndex > endIndex){
          throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex - beginIndex);
    }
    return ((beginIndex == 0) && (endIndex == count)) ? this : new String(offset + beginIndex, endIndex - beginIndex, value);
}

接下來(lái)，我們來(lái)看看JDK1.6中的String類的一個(gè)構(gòu)造方法，如下所示。

String(int offset, int count, char[] value){
    this.value = value;
    this.offset = offset;
    this.count = count;
}

看到，這里，相信細(xì)心的小伙伴已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，導(dǎo)致問(wèn)題的罪魁禍?zhǔn)拙褪窍旅娴囊恍写a。

this.value = value;

在JDK1.6中，使用 String 類的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建子字符串的時(shí)候，并不只是簡(jiǎn)單的拷貝所需要的對(duì)象，而是每次都會(huì)把整個(gè)value引用進(jìn)來(lái)。如果原來(lái)的字符串比較大，即使這個(gè)字符串不再被應(yīng)用，這個(gè)字符串所分配的內(nèi)存也不會(huì)被釋放。 這也是我經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的分析代碼得出的結(jié)論，確實(shí)是太坑了?。?/p>

既然問(wèn)題找到了，那我們就要解決這個(gè)問(wèn)題。

升級(jí)JDK

既然JDK1.6中的String類存在如此巨大的坑，那最直接有效的方式就是升級(jí)JDK。于是，我便跟小伙伴說(shuō)明了情況，讓他將JDK升級(jí)到JDK1.8。

同樣的，我們也來(lái)看下JDK1.8中的String類的substring()方法。

public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
    if (beginIndex < 0) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
    }
    if (endIndex > value.length) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
    }
    int subLen = endIndex - beginIndex;
    if (subLen < 0) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
    }
    return ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) ? this
        : new String(value, beginIndex, subLen);
}

在JDK1.8中的String類的substring()方法中，也調(diào)用了String類的構(gòu)造方法來(lái)生成子字符串，我們來(lái)看看這個(gè)構(gòu)造方法，如下所示。

public String(char value[], int offset, int count) {
    if (offset < 0) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
    }
    if (count <= 0) {
        if (count < 0) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);
        }
        if (offset <= value.length) {
            this.value = "".value;
            return;
        }
    }
    // Note: offset or count might be near -1>>>1.
    if (offset > value.length - count) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count);
    }
    this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
}

在JDK1.8中，當(dāng)我們需要一個(gè)子字符串的時(shí)候，substring 生成了一個(gè)新的字符串，這個(gè)字符串通過(guò)構(gòu)造函數(shù)的 Arrays.copyOfRange 函數(shù)進(jìn)行構(gòu)造。這個(gè)是沒(méi)啥問(wèn)題。

優(yōu)化JVM啟動(dòng)參數(shù)

這里，為了更好的提升系統(tǒng)的性能，我也幫這位小伙伴優(yōu)化了JVM啟動(dòng)參數(shù)。

經(jīng)小伙伴授權(quán)， 我簡(jiǎn)單列下他們的業(yè)務(wù)規(guī)模和服務(wù)器配置：整套系統(tǒng)采用分布式架構(gòu)，架構(gòu)中的各業(yè)務(wù)服務(wù)采用集群部署，日均訪問(wèn)量上億，日均交易訂單50W~100W，訂單系統(tǒng)的各服務(wù)器節(jié)點(diǎn)配置為4核8G。目前已將JDK升級(jí)到1.8版本。

根據(jù)上述條件，我給出了JVM調(diào)優(yōu)后的參數(shù)配置。

-Xms3072M -Xmx3072M -Xmn2048M -Xss1M -XX:MetaspaceSize=256M -XX:MaxMetaspaceSize=256M

至于，為啥會(huì)給出上述JVM參數(shù)配置，后續(xù)我會(huì)單獨(dú)寫文章來(lái)具體分析如何根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景來(lái)進(jìn)行JVM參數(shù)調(diào)優(yōu)。

結(jié)論

如果在程序中創(chuàng)建了比較大的對(duì)象，并且我們基于這個(gè)大對(duì)象生成了一些其他的信息，此時(shí)，一定要釋放和這個(gè)大對(duì)象的引用關(guān)系，否則，就會(huì)埋下內(nèi)存溢出的隱患。

JVM優(yōu)化的目標(biāo)就是：盡可能讓對(duì)象都在新生代里分配和回收，盡量別讓太多對(duì)象頻繁進(jìn)入老年代，避免頻繁對(duì)老年代進(jìn)行垃圾回收，同時(shí)給系統(tǒng)充足的內(nèi)存大小，避免新生代頻繁的進(jìn)行垃圾回收。