十一假期期間，一名跟我一樣國慶期間也在上班的小伙伴跟我說：他寫的程序在測試環(huán)境一點問題沒有，但是發(fā)到生產(chǎn)環(huán)境卻會頻繁出現(xiàn)內(nèi)存溢出的情況，這個問題都困擾他一周多了。于是乎，假期期間，我便開始幫他排查各種問題。

小伙伴的疑問

問題確定

排查問題的整個過程相當(dāng)耗時，這里，我就直接說定位到的問題吧。后面，我會單獨寫一篇詳細的排查問題過程的文章！

在排查問題的過程中，我發(fā)現(xiàn)這位小伙伴使用的JDK還是1.6版本。開始，我也沒想那么多，繼續(xù)排查他寫的代碼，也沒找出什么問題。但是一旦啟動生產(chǎn)環(huán)境的程序，沒過多久，JVM就拋出了內(nèi)存溢出的異常。

這就奇怪了，怎么回事呢？

啟動程序時加上合理的JVM參數(shù)，問題依然存在。。。

沒辦法，繼續(xù)看他的代碼吧！無意間，我發(fā)現(xiàn)他寫的代碼中，大量使用了String類的substring()方法來截取字符串。于是，我便跟到JDK中的代碼查看傳遞進來的參數(shù)。

這無意間點進來的一次查看，竟然找到了問題所在！！

JDK1.6中String類的坑

經(jīng)過分析，竟然發(fā)現(xiàn)了JDK1.6中String類的一個大坑！為啥說它是個坑呢？就是因為它的substring()方法會把人坑慘！不多說了，我們先來看下JDK1.6中的String類的substring()方法。

public String substring(int bedinIndex, int endIndex){
    if(beginIndex < 0){
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
    }
    if(endIndex > count){
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
    }
    if(beginIndex > endIndex){
          throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex - beginIndex);
    }
    return ((beginIndex == 0) && (endIndex == count)) ? this : new String(offset + beginIndex, endIndex - beginIndex, value);
}

接下來，我們來看看JDK1.6中的String類的一個構(gòu)造方法，如下所示。

String(int offset, int count, char[] value){
    this.value = value;
    this.offset = offset;
    this.count = count;
}

看到，這里，相信細心的小伙伴已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了問題，導(dǎo)致問題的罪魁禍首就是下面的一行代碼。

this.value = value;

在JDK1.6中，使用 String 類的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建子字符串的時候，并不只是簡單的拷貝所需要的對象，而是每次都會把整個value引用進來。如果原來的字符串比較大，即使這個字符串不再被應(yīng)用，這個字符串所分配的內(nèi)存也不會被釋放。 這也是我經(jīng)過長時間的分析代碼得出的結(jié)論，確實是太坑了！！

既然問題找到了，那我們就要解決這個問題。

升級JDK

既然JDK1.6中的String類存在如此巨大的坑，那最直接有效的方式就是升級JDK。于是，我便跟小伙伴說明了情況，讓他將JDK升級到JDK1.8。

同樣的，我們也來看下JDK1.8中的String類的substring()方法。

public String substring(int beginIndex, int endIndex) {
    if (beginIndex < 0) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);
    }
    if (endIndex > value.length) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);
    }
    int subLen = endIndex - beginIndex;
    if (subLen < 0) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);
    }
    return ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) ? this
        : new String(value, beginIndex, subLen);
}

在JDK1.8中的String類的substring()方法中，也調(diào)用了String類的構(gòu)造方法來生成子字符串，我們來看看這個構(gòu)造方法，如下所示。

public String(char value[], int offset, int count) {
    if (offset < 0) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
    }
    if (count <= 0) {
        if (count < 0) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);
        }
        if (offset <= value.length) {
            this.value = "".value;
            return;
        }
    }
    // Note: offset or count might be near -1>>>1.
    if (offset > value.length - count) {
        throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count);
    }
    this.value = Arrays.copyOfRange(value, offset, offset+count);
}

在JDK1.8中，當(dāng)我們需要一個子字符串的時候，substring 生成了一個新的字符串，這個字符串通過構(gòu)造函數(shù)的 Arrays.copyOfRange 函數(shù)進行構(gòu)造。這個是沒啥問題。

優(yōu)化JVM啟動參數(shù)

這里，為了更好的提升系統(tǒng)的性能，我也幫這位小伙伴優(yōu)化了JVM啟動參數(shù)。

經(jīng)小伙伴授權(quán)， 我簡單列下他們的業(yè)務(wù)規(guī)模和服務(wù)器配置：整套系統(tǒng)采用分布式架構(gòu)，架構(gòu)中的各業(yè)務(wù)服務(wù)采用集群部署，日均訪問量上億，日均交易訂單50W~100W，訂單系統(tǒng)的各服務(wù)器節(jié)點配置為4核8G。目前已將JDK升級到1.8版本。

根據(jù)上述條件，我給出了JVM調(diào)優(yōu)后的參數(shù)配置。

-Xms3072M -Xmx3072M -Xmn2048M -Xss1M -XX:MetaspaceSize=256M -XX:MaxMetaspaceSize=256M

至于，為啥會給出上述JVM參數(shù)配置，后續(xù)我會單獨寫文章來具體分析如何根據(jù)實際業(yè)務(wù)場景來進行JVM參數(shù)調(diào)優(yōu)。

經(jīng)過分析和解決問題，小伙伴的程序在生產(chǎn)環(huán)境下運行的很平穩(wěn)，至少目前還未出現(xiàn)內(nèi)存溢出的情況！！

結(jié)論

如果在程序中創(chuàng)建了比較大的對象，并且我們基于這個大對象生成了一些其他的信息，此時，一定要釋放和這個大對象的引用關(guān)系，否則，就會埋下內(nèi)存溢出的隱患。

JVM優(yōu)化的目標就是：盡可能讓對象都在新生代里分配和回收，盡量別讓太多對象頻繁進入老年代，避免頻繁對老年代進行垃圾回收，同時給系統(tǒng)充足的內(nèi)存大小，避免新生代頻繁的進行垃圾回收。