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解决 - java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread

 
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工作中碰到过这个问题好几次了,觉得有必要总结一下,所以有了这篇文章,这篇文章分为三个部分:认识问题、分析问题、解决问题。

 

一、认识问题:

首先我们通过下面这个 测试程序 来认识这个问题:
运行的环境 (有必要说明一下,不同环境会有不同的结果):32位 Windows XP,Sun JDK 1.6.0_18, eclipse 3.4,
测试程序:

Java代码  收藏代码
  1. import java.util.concurrent.CountDownLatch;  
  2.   
  3. public class TestNativeOutOfMemoryError {  
  4.   
  5.     public static void main(String[] args) {  
  6.   
  7.         for (int i = 0;; i++) {  
  8.             System.out.println("i = " + i);  
  9.             new Thread(new HoldThread()).start();  
  10.         }  
  11.     }  
  12.   
  13. }  
  14.   
  15. class HoldThread extends Thread {  
  16.     CountDownLatch cdl = new CountDownLatch(1);  
  17.   
  18.     public HoldThread() {  
  19.         this.setDaemon(true);  
  20.     }  
  21.   
  22.     public void run() {  
  23.         try {  
  24.             cdl.await();  
  25.         } catch (InterruptedException e) {  
  26.         }  
  27.     }  
  28. }  

 

 

不指定任何JVM参数,eclipse中直接运行输出,看到了这位朋友了吧:
i = 5602

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:597)
    at TestNativeOutOfMemoryError.main(TestNativeOutOfMemoryError.java:20)

 

二、分析问题:

这个异常问题本质原因是我们创建了太多的线程,而能创建的线程数是有限制的,导致了异常的发生。能创建的线程数的具体计算公式如下:
(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads
MaxProcessMemory 指的是一个进程的最大内存
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)。


结合上面例子我们来对公式说明一下:
MaxProcessMemory 在32位的 windows下是 2G
JVMMemory   eclipse默认启动的程序内存是64M
ReservedOsMemory  一般是130M左右
ThreadStackSize 32位 JDK 1.6默认的stacksize 325K左右
公式如下:
(2*1024*1024-64*1024-130*1024)/325 = 5841
公式计算所得5841,和实践5602基本一致(有偏差是因为ReservedOsMemory不能很精确)


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。

咦,有点背我们的常理,恩,让我们来验证一下,依旧使用上面的测试程序,加上下面的JVM参数,测试结果如下:
ThreadStackSize      JVMMemory                    能创建的线程数
默认的325K             -Xms1024m -Xmx1024m    i = 2655
默认的325K               -Xms1224m -Xmx1224m    i = 2072
默认的325K             -Xms1324m -Xmx1324m    i = 1753
默认的325K             -Xms1424m -Xmx1424m    i = 1435
-Xss1024k             -Xms1424m -Xmx1424m    i = 452

完全和公式一致。

三、解决问题:
1, 如果程序中有bug,导致创建大量不需要的线程或者线程没有及时回收,那么必须解决这个bug,修改参数是不能解决问题的。
2, 如果程序确实需要大量的线程,现有的设置不能达到要求,那么可以通过修改MaxProcessMemory,JVMMemory,ThreadStackSize这三个因素,来增加能创建的线程数:
a, MaxProcessMemory 使用64位操作系统
b, JVMMemory   减少JVMMemory的分配
c, ThreadStackSize  减小单个线程的栈大小

 

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17 楼 793059909 2014-07-25   引用
erebus214 写道
erebus214 写道
erebus214 写道
此文章有误导作用,作者只讲了“Heap size ”,却不知道还有一个“Thread stack size”与之对应。所以得到一塌糊涂的结论(你给JVM内存越多,那么你能创建的线程越少,越容易发生)。哎……

此问题是内存分配的比例失调,而不是分配的大小问题。
另外,如果是Linux/Unix系统,还需要考虑OS本身对进程数的限制。

Linux中进程也是文件,文件数是有限制的
16 楼 793059909 2014-07-25   引用
transist 写道
如何找出是那些线程没有释放?

只要Thread.getAllStackTraces()中有的都是没释放的
15 楼 taotling 2014-07-02   引用
没觉得楼主哪里讲得有问题了,那些说讲得有问题的,问题在哪里?请指正,别说话说一半
14 楼 transist 2013-09-10   引用
如何找出是那些线程没有释放?
13 楼 ggimm 2013-05-27   引用
作者有一点是值得肯定的,将一个复杂的问题用一种简单的方式讲了出来,虽然存在没有完全讲清楚的地方。
好文
12 楼 sesame 2013-03-25   引用
sunney2012 写道
作者对这个异常的了解不够深入

请说说的你的理解。还有erebus214他说的东西感觉是他的第一反应,不知他实际测试没有。写这个文章的时候,我也查阅了不少资料,也自己动手测试了。
"talk is cheap, show me the code."
11 楼 sunney2012 2013-03-22   引用
作者对这个异常的了解不够深入
10 楼 erebus214 2011-09-14   引用
erebus214 写道
erebus214 写道
此文章有误导作用,作者只讲了“Heap size ”,却不知道还有一个“Thread stack size”与之对应。所以得到一塌糊涂的结论(你给JVM内存越多,那么你能创建的线程越少,越容易发生)。哎……

此问题是内存分配的比例失调,而不是分配的大小问题。
另外,如果是Linux/Unix系统,还需要考虑OS本身对进程数的限制。
9 楼 erebus214 2011-09-14   引用
erebus214 写道
此文章有误导作用,作者只讲了“Heap size ”,却不知道还有一个“Thread stack size”与之对应。所以得到一塌糊涂的结论(你给JVM内存越多,那么你能创建的线程越少,越容易发生)。哎……

此问题是内存分配的比例失调,而不是分配的大小问题。
8 楼 erebus214 2011-09-14   引用
此文章有误导作用,作者只讲了“Heap size ”,却不知道还有一个“Thread stack size”与之对应。所以得到一塌糊涂的结论(你给JVM内存越多,那么你能创建的线程越少,越容易发生)。哎……
7 楼 背着十字架的人 2011-08-08   引用
感谢楼主分析的这么清楚。
6 楼 Trinea 2011-03-15   引用
我自己用jar直接跑
java -cp JavaMainTest-1.0-SNAPSHOT.jar com.alibaba.b2b.qa.JavaMainTest -Xms1024m -Xmx1024m -XX:MaxPermSize=128m
通过修改上面的参数,竟然没用,始终是5063个线程。真奇怪
5 楼 HenryYu 2010-04-02   引用
谢谢,解决了疑问
4 楼 sesame 2010-03-24   引用
david.org 写道
楼主的意思表达清楚了, 不过有些似乎不是太严谨.
说到JVMMemory, JVMMemory并不是由Xmx指定的, 当然这个和JVM的实现厂商有关. 请问你用的是Sun的JVM吗?
关于这异常, 这段时间我也遇到过, 实际上它并不是由JVM本身抛出的, 而是从本地内存抛出的。遗憾的是, Java的说明文档并没有对它进行详细阐述。

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

This kind of message is seen when you have an excessive number of threads or if the native memory is exhausted and a thread is attempting to be created.

http://dongyajun.iteye.com/blog/622488


对,我用是Sun的JVM,Sun 的JVM 是通过-Xmx 来指定最大值的;其它的JVM实现怎么指定,我没接触过,不太清楚,呵呵。
3 楼 sesame 2010-03-24   引用
Joo 写道
即创建的线程所占内存在JVM之外,请问 MaxProcessMemory在某特定OS下是固定的吗,以及ThreadStackSize在什么地方进行配置?


MaxProcessMemory在一个特定的OS中试固定的,比如32 Windows XP 的 MaxProcessMemory值为 2G;ThreadStackSize这个可以通过jvm 启动参数 -Xss配置,如 指定ThreadStackSize为512k,那么 -Xss512k 就可以了。
2 楼 david.org 2010-03-24   引用
楼主的意思表达清楚了, 不过有些似乎不是太严谨.
说到JVMMemory, JVMMemory并不是由Xmx指定的, 当然这个和JVM的实现厂商有关. 请问你用的是Sun的JVM吗?
关于这异常, 这段时间我也遇到过, 实际上它并不是由JVM本身抛出的, 而是从本地内存抛出的。遗憾的是, Java的说明文档并没有对它进行详细阐述。

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

This kind of message is seen when you have an excessive number of threads or if the native memory is exhausted and a thread is attempting to be created.

http://dongyajun.iteye.com/blog/622488
1 楼 Joo 2010-03-24   引用
即创建的线程所占内存在JVM之外,请问 MaxProcessMemory在某特定OS下是固定的吗,以及ThreadStackSize在什么地方进行配置?
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