Java中OutOfMemoryError与unable to create new native thread(JVM创建大量线程)的关系

本文探讨了Java应用中出现OutOfMemoryError的原因,特别是在大量线程运行时。文章解释了JVM内存分配机制,并提供了估算可创建线程数量的公式。

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该文章转自以下网址:http://hi.baidu.com/hexiong/item/037488116cefd90a8ebde4b1

          在java应用中,有时候会出现这样的错误:OutOfMemoryError: unable to create new native thread。这种怪事是因为JVM已经被系统分配了大量的内存(比如1.5G),并且它至少要占用可用内存的一半。有人发现,在线程个数很多的情况下,你分配给JVM的内存越多,那么,上述错误发生的可能性就越大。
      那么是什么原因造成这种问题呢?

         每一个32位的进程最多可以使用2G的可用内存,因为另外2G被操作系统保留。这里假设使用1.5G给JVM,那么还余下500M可用内存。这500M内存中的一部分必须用于系统dll的加载,那么真正剩下的也许只有400M,现在关键的地方出现了:当你使用Java创建一个线程,在JVM的内存里也会创建一个Thread对象,但是同时也会在操作系统里创建一个真正的物理线程(参考JVM规范),操作系统会在余下的400兆内存里创建这个物理线程,而不是在JVM的1500M的内存堆里创建。在jdk1.4里头,默认的栈大小是256KB,但是在jdk1.5里头,默认的栈大小为1M每线程,因此,在余下400M的可用内存里边我们最多也只能创建400个可用线程。

       这样结论就出来了,要想创建更多的线程,你必须减少分配给JVM的最大内存。还有一种做法是让JVM宿主在你的JNI代码里边。

    给出一个有关能够创建线程的最大个数的估算公式:

(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads

对于jdk1.5而言,假设操作系统保留120M内存:
1.5GB JVM: (2GB-1.5Gb-120MB)/(1MB) = ~380 threads
1.0GB JVM: (2GB-1.0Gb-120MB)/(1MB) = ~880 threads

对于栈大小为256KB的jdk1.4而言,
1.5GB allocated to JVM: ~1520 threads
1.0GB allocated to JVM: ~3520 threads 

如果我没有记错的话,在2000/XP/2003里头有一个启动选项,好像是: /PAE /3G  ,可以让用户进程最大内存扩充至3G,这时操作系统只能占用最多1G的虚存。那样应该可以让JVM创建更多的线程。
<think>好的,用户遇到了Java程序中的OutOfMemoryError,具体是无法创建新的本地线程的问题。我需要根据之前的引用和已有的知识来思考解决方案。 首先,这个错误通常是因为Java应用达到了线程数的系统限制。需要从多个方面分析原因。可能的原因包括系统级别的线程数限制、JVM设置、线程栈大小配置不当,或者程序本身创建了太多线程没有及时释放。 根据引用[1],错误信息明确指出线程创建达到上限。引用[2]提到几个关键因素:MaxProcessMemory(进程最大内存)、JVMMemory(JVM内存)、ReservedOsMemory(保留的操作系统内存)、ThreadStackSize(线程栈大小)。这些都是需要考虑的参数。 接下来,我需要整理解决方案的步骤。首先,检查系统级别的限制,比如ulimit -u的结果,以及操作系统的全局限制(如Linux的pid_max和threads-max)。然后调整这些限制,但要注意系统资源是否足够。 第二,优化JVM参数,特别是减少线程栈大小(-Xss),这样可以在相同内存下创建更多线程。但要注意栈溢出风险。 第三,检查程序中的线程使用情况,是否有线程泄漏,或者可以改用线程池来复用线程,避免频繁创建和销毁。 另外,引用[2]提到MaxProcessMemory的计算,可能需要调整进程的虚拟内存设置,但具体方法因系统而异。对于32位系统,可能受限于地址空间,升级到64位可能有效。 还要考虑减少内存占用,释放资源,或者水平扩展应用,分散负载到多个实例。 最后,用户可能需要具体的操作步骤,比如如何修改系统参数、调整JVM选项,以及代码优化的示例。需要确保建议安全可行,并提醒用户注意调整参数时的潜在影响,比如降低栈大小可能导致栈溢出,增加系统限制可能消耗更多资源。 总结解决方案的步骤,分点列出,确保清晰易懂。同时生成相关问题,帮助用户进一步理解和排查问题。</think>### 解决方案:Java OutOfMemoryError: Unable to create new native thread 该错误表明Java应用触发了系统级线程创建限制[^1],需从以下方向逐步排查和优化: --- #### 1. **检查系统级线程限制** - **Linux系统** 执行 `ulimit -u` 查看当前用户允许的最大线程数。 修改 `/etc/security/limits.conf` 文件,例如: ```bash * soft nproc 4096 * hard nproc 65536 ``` 需重启生效。 - **全局系统限制** Linux系统中检查 `/proc/sys/kernel/pid_max`(最大进程数)和 `/proc/sys/kernel/threads-max`(全局线程数上限),通过 `sysctl` 调整。 --- #### 2. **优化JVM参数配置** - **减小线程栈大小** 通过 `-Xss` 参数降低单个线程栈的内存占用(默认1MB),例如: ```bash -Xss256k ``` 注意:过小可能导致 `StackOverflowError`。 - **控制JVM堆内存** 避免堆内存占用过多导致操作系统预留内存不足,例如: ```bash -Xms512m -Xmx2g ``` --- #### 3. **优化程序线程管理** - **使用线程池** 避免无限制创建线程,改用 `ThreadPoolExecutor` 控制并发量: ```java ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(100); // 根据系统能力设置 ``` - **排查线程泄漏** 通过 `jstack <pid>` 或可视化工具(如VisualVM)分析线程状态,确保线程任务结束后能被回收。 --- #### 4. **调整操作系统参数(进阶)** - **虚拟内存分配** 在Linux中增大进程虚拟内存限制(需root权限): ```bash sysctl -w vm.max_map_count=262144 ``` - **升级64位系统** 32位系统受限于进程地址空间(通常2-4GB),迁移到64位系统可显著提升资源上限[^2]。 --- #### 5. **架构级优化** - **水平扩展** 通过分布式部署将负载分散到多个实例。 - **异步非阻塞模型** 使用Netty或Vert.x等框架减少线程依赖。 --- ### 关键公式说明 系统允许的最大线程数可通过以下公式估算[^2]: $$ \text{MaxThreads} = \frac{\text{MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory}}{\text{ThreadStackSize}} $$ 例如:若系统剩余内存为2GB,单个线程栈256KB,则理论最大线程数约 $2 \times 1024^2 / 256 = 8192$。 ---
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