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JVM 堆外内存泄漏分析（一）

1. JVM 感知容器资源

Java 应用部署在 Kubernetes 集群里，每个容器只运行一个进程， JVM 的启动命令是打包在镜像文件里的。

常规的方式是采用 -Xmx4g -Xms2g 这样的参数来指定 JVM 堆的最大、最小尺寸，如果需要调整堆大小就需要重新打包镜像。

为了避免因为修改堆大小而重新打包，从 JDK 8u191 版本开始支持 JVM 感知容器资源限制，这样在调整 JVM 内存分配时就不需要重新打包镜像文件，采用下面的参数来使 JVM 在启动时感知到容器的资源限制，并设定堆的大小：

-XX:+UseCGroupMemoryLimitForHeap
-XX:InitialRAMPercentage=60.00
-XX:MaxRAMPercentage=80.00
-XX:MinRAMPercentage=60.00

假如分配给容器的内存上限是 4G，那么上述配置，JVM 堆的初始大小和最小尺寸是 4G * 0.6 即 2.4G，最大尺寸是 4G * 0.8 即 3.2G。

2. JVM 被 oomkill

上面的配置运行一段时间后发现容器自动重启了，在 linux 下通过 dmesg 命令查看系统日志，可以看到类似下面的日志：

Aug  8 15:32:40 H-LDOCKER-01 kernel: [ pid ]   uid   tgid   total_vm      rss        nr_ptes   nr_pmds   swapents   oom_score_adj  name
Aug  8 15:32:40 H-LDOCKER-01 kernel: [33775]   1001  33775  7624373       2036828    4476      32        0          -998           java
Aug  8 15:32:40 H-LDOCKER-01 kernel: Memory cgroup out of memory: Kill process 33775 (java) score 0 or sacrifice child
Aug  8 15:32:40 H-LDOCKER-01 kernel: Killed process 33775 (java) total-vm:30497492kB, anon-rss:8134056kB, file-rss:13256kB

注意：上面日志 rss 列表示进程占用的内存大小，对应的值是 2036828，单位是 4KB，也即这个 Java 进程占用了 7.77G，容器分配的内存上限是 8G。第3、4行表示 Java 进程被 oom_killer 了。

OOM_killer 是 Linux 的一种自我保护措施，当系统内存不足时为防止出现严重问题，系统唤醒 oom_killer，挑出 /proc/<pid>/oom_score 值最大的进程并 kill。

因为应用也输出了 GC 日志，从进程被 kill 前的那个时间节点的日志来看，JVM 的堆是远远没有 7G 那么大的，多出来的其实是堆外内存。