Too many open files问题分析

运行在Linux系统上的Java程序可能会出现"Too many open files"的异常情况，且常见于高并发访问文件系统，多线程网络连接等场景。 

        程序经常访问的文件、socket在Linux中都是文件file，系统需要记录每个当前访问file的name、location、access authority等相关信息，这样的一个实体被称为file entry。“open files table”(图中橙色标识)存储这些file entry，以数组的形式线性管理。文件描述符(file descriptor)作为进程到open files table的指针，也就是open files table的下标索引，将每个进程与它所访问的文件关联起来了。 

 

        每个进程中都有一个file descriptor table管理当前进程所访问(open or create)的所有文件，文件描述符关联着open files table中文件的file entry。细节不表，对于open files table能容纳多少file entry。Linux系统配置open files table的文件限制，如果超过配置值，就会拒绝其它文件操作的请求，并抛出Too many open files异常。这种限制有系统级和用户级之分。 

       系统级： 
                系统级设置对所有用户有效。可通过两种方式查看系统最大文件限制 
                1  cat /proc/sys/fs/file-max  
                2  sysctl -a 查看结果中fs.file-max这项的配置数量 
                如果需要增加配置数量就修改/etc/sysctl.conf文件，配置fs.file-max属性，如果属性不存在就添加。 
                配置完成后使用sysctl -p来通知系统启用这项配置 

       用户级： 
                Linux限制每个登录用户的可连接文件数。可通过  ulimit -n来查看当前有效设置。如果想修改这个值就使用 ulimit -n <setting number> 命令。 

              对于文件描述符增加的比例，资料推荐是以2的幂次为参考。如当前文件描述符数量是1024，可增加到2048，如果不够，可设置到4096，依此类推。 

       在出现Too many open files问题后，首先得找出主要原因。最大的可能是打开的文件或是socket没有正常关闭。为了定位问题是否由Java进程引起，通过Java进程号查看当前进程占用文件描述符情况： 

Java代码  

1. lsof -p $java_pid 每个文件描述符的具体属性  
2. lsof -p $java_pid | wc -l  当前Java进程file descriptor table中FD的总量  

        分析命令的结果，可判断问题是否由非正常释放资源所引起。