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一、背景

1. java 环境 java -version openjdk version “1.8.0_412”
2. centos版本 cat /etc/centos-release CentOS Linux release 7.8.2003 (Core)
3. 项目正常运行一段时间后，突然502无法访问，去后台观察服务，已经挂掉了，但是当时启动并没有添加JVM参数，所以SpringBoot的logback日志并没有打印为什么挂掉的日志，只能去/var/log/messages中去查看系统进程日志 grep -i "killed process" /var/log/messages ，发现服务已经OutOfMemoryError了。

二、临时处理措施

• 添加JVM启动参数，并准备分析dump文件

# --server.port 指定启动端口
# -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/var/logs/oom.hprof 写入OOM日志
nohup java -jar -Xmx2048m -Xms1024m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/var/logs/oom.hprof -Dserver.port=66666 test.jar >/dev/null 2>&1 &

三、准备分析dump文件

1. jmap -dump:live,format=b,file=heapdump3.hprof 1267 1267是服务PID，但是需要注意该命令会引起full GC，尽量避免生产环境少人的时候使用，主要分析hprof这个堆内存dump文件
2. jstack 1267 > thread_dump.txt ，生成线程dump文件分析cpu居高不下的问题，但是本服务cpu正常，所以基本上不是线程问题
3. 使用jprofile进行分析heapdump3.hprof文件
   
4. 但是堆内存很正常，如果不正常的话，可以通过选中占比最大的class，然后鼠标右键点击Use selected instance去分析引用该class的地方
5. 查出是否堆内存泄漏问题，但是发现不是。

四、堆外内存

1. 如果堆内存没有泄漏，那么就要考虑是否是堆外内存引起的问题
2. 由于我设置了Xmx和Xms，但是服务还是超过了Xmx内存，且堆内存并没有明显泄漏的地方，基本可以确定就是堆外内存，也就是metaspace泄漏，在java1.8中，XX:MaxMetaspaceSize是没有上限的，所以如果metaspace泄漏，很容易oom
3. 分析堆外内存
4. jmap -heap pid 用来分析jvm的实际配置

Attaching to process ID 1474, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.66-b17using parallel threads in the new generation.
using thread-local object allocation.
Concurrent Mark-Sweep GCHeap Configuration:MinHeapFreeRatio         = 40MaxHeapFreeRatio         = 70MaxHeapSize              = 4294967296 (4096.0MB)NewSize                  = 2147483648 (2048.0MB)MaxNewSize               = 2147483648 (2048.0MB)OldSize                  = 2147483648 (2048.0MB)NewRatio                 = 2SurvivorRatio            = 8MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MBG1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)Heap Usage:
New Generation (Eden + 1 Survivor Space):capacity = 1932787712 (1843.25MB)used     = 1698208480 (1619.5378112792969MB)free     = 234579232 (223.71218872070312MB)87.86316621615607% used
Eden Space:capacity = 1718091776 (1638.5MB)used     = 1690833680 (1612.504653930664MB)free     = 27258096 (25.995346069335938MB)98.41346682518548% used
From Space:capacity = 214695936 (204.75MB)used     = 7374800 (7.0331573486328125MB)free     = 207321136 (197.7168426513672MB)3.4349974840697497% used
To Space:capacity = 214695936 (204.75MB)used     = 0 (0.0MB)free     = 214695936 (204.75MB)0.0% used
concurrent mark-sweep generation:capacity = 2147483648 (2048.0MB)used     = 322602776 (307.6579818725586MB)free     = 1824880872 (1740.3420181274414MB)15.022362396121025% used29425 interned Strings occupying 3202824 bytes

5. 1.8后，Hotspot虚拟机已经移除了永久代，使用了元空间代替。」 由于我们线上使用的是JDK1.8，「所以我们对于元空间的最大容量根本就没有做限制」
6. 在本地开发环境中加入对应参数-XX:+TraceClassLoading -XX:+TraceClassUnloading -verbose:class -XX:MaxMetaspaceSize=100m 开始打印装载class的信息
7. 然后就发现不停的打印[Loaded sun.reflect.GeneratedMethodAccessor191 from __JVM_DefineClass__]还有由于超过了MaxMetaspaceSize=100m导致的unloading信息
8. 然后再去线上分析jmap -clstats 1267 发现也有大量的sun.reflect.GeneratedMethod相关class
9. 通过java 自带的visualVM分析metaspace空间
   10.发现随着 [Loaded sun.reflect.GeneratedMethodAccessor191 from __JVM_DefineClass__]不断增长，metaspace也越来越大

五、sun.reflect.GeneratedMethod

1. Java反射调用在多次执行后，JVM会生成字节码来提高性能，即GeneratedMethodAccessor和GeneratedConstructorAccessor。这些类会被加载到Metaspace，导致内存问题。默认15次
2. 当使用Java反射时，Java虚拟机有两种方法获取被反射的类的信息。它可以使用一个JNI存取器；如果使用Java字节码存取器，则需要拥有它自己的Java类和类加载器（sun/reflect/GeneratedMethodAccessor类和sun/reflect/DelegatingClassLoader)，这些类和类加载器使用本机内存。字节码存取器也可以被JIT编译，这样会增加本机内存的使用。如果Java反射被频繁使用，会显著地增加本机内存的使用。
3. Java虚拟机会首先使用JNI存取器，然后在访问了同一个类若干次后，会改为使用Java字节码存取器。这种当Java虚拟机从JNI存取器改为字节码存取器的行为被称为膨胀（Inflation）。Inflation机制提高了反射的性能，但是对于重度使用反射的项目可能存在隐患，它带来了两个问题：（1）初次加载的性能损失；（2）动态加载的字节码导致PermGen持续增长。幸运的是，我们可以通过一个设置-Dsun.reflect.inflationThreshold=N控制这种行为，sun.reflect.inflationThreshold会告诉Java虚拟机使用JNI存取器多少次。

六、处理方案

1. -Dsun.reflect.inflationThreshold=2147483647 设置启动参数使得只使用JNI存取器
2. 升级到java17
3. 完整启动参数nohup java -jar -Xmx2048m -Xms1024m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/var/logs/oom.hprof -Dsun.reflect.inflationThreshold=2147483647 -Dserver.port=66666 test.jar >/dev/null 2>&1 &
4. 需要注意不能使用-Dsun.reflect.noInflation=true 会导致直接生成字节码文件，而不使用JNI存取器