super

tomcat reload时内存泄漏的处理

我做的应用是以Spring为系统的基础框架,mysql为后台数据库.在tomcat上发布后,总是不能进行热部署(reload),多次reload后,就会出OutOfMemory PermGen,

为此烦恼了很久,总于下定决心找找根源.
经过3天的不懈努力,小有成果,记录下来

实际上下面的分析都已经没什么用了,如果你使用tomcat6.0.26及以后的版本,我所说的这些情况都已经被处理了,并且比我处理的还要多很多.可以下载tomcat6.0.26的源代码
看看WebappClassLoader类的处理就成了.

 

通过分析工具的分析(用了YourKit,以及JDK1.6/bin下的jps/jmap/jhat),发现有下面几个方面会造成memory leak.

1.SystemClassLoader与WebappClassLoader加载的类相互引用,tomcat reload只是卸载WebappClassloader中的class,SystemClassLoader是不会卸载的(否则其他应用也停止了).但是WebappClassloader加载的类被SystemClassLoader引用的化,WebappClassloader中的相关类就不会被JVM进行垃圾收集

目前发现2种容易产生这种leak的现象.
a.在使用java.lang.ThreadLocal的时候很容易产生这种情况
b.使用jdbc驱动,而且不是在tomcat中配置的公共连接池.则java.sql.DriverManager一定会产生这种现象


ThreadLocal.set(Object),如果这个Object是WebappsClassLoader加载的,使用之后没有做ThreadLocal.set(null)或者ThreadLocal.remove(),就会产生memory leak.
由于ThreadLocal实际上操作的是java.lang.Thread类中的ThreadLocalMap,Thread类是由SystemClassLoder加载的.而这个线程实例(main thread)在tomcat reload的时候不会销毁重建,必然就产生了SystemClassLoder中的类引用WebappsClassLoader的类.

DriverManager也是由SystemClassLoder载入的,当初始化某个JDBC驱动的时候,会向DriverManager中注册该驱动,通常是***.driver,例如com.mysql.jdbc.Driver
这个Driver是通过class.forName()加载的,通常也是加载到WebappClassLoader.这就出现了两个classLoader中的类的交叉引用.导致memory leak.

 

解决办法:
写一个ServletContextListener,在contextDestroyed方法中统一删除当前Thread的ThreadLocalMap中的内容.
public class ApplicationCleanListener implements ServletContextListener {

 public void contextInitialized(ServletContextEvent event) {
 }

 public void contextDestroyed(ServletContextEvent event) {
         //处理ThreadLocal
  ThreadLocalCleanUtil.clearThreadLocals();

  /*
   * 如果数据故驱动是通过应用服务器(tomcat etc...)中配置的<公用>连接池,这里不需要 否则必须卸载Driver
   *
   * 原因: DriverManager是System classloader加载的, Driver是webappclassloader加载的,
   * driver保存在DriverManager中,在reload过程中,由于system
   * classloader不会销毁,driverManager就一直保持着对driver的引用,
   * driver无法卸载,与driver关联的其他类
   * ,例如DataSource,jdbcTemplate,dao,service....都无法卸载
   */
  try {
   System.out.println("clean jdbc Driver......");
   for (Enumeration e = DriverManager.getDrivers(); e
     .hasMoreElements();) {
    Driver driver = (Driver) e.nextElement();
    if (driver.getClass().getClassLoader() == getClass()
      .getClassLoader()) {
     DriverManager.deregisterDriver(driver);
    }
   }

  } catch (Exception e) {
   System.out
     .println("Exception cleaning up java.sql.DriverManager's driver: "
       + e.getMessage());
  }


 }

}


/**
 * 这个类根据
*/
public class ThreadLocalCleanUtil {

 /**
  * 得到当前线程组中的所有线程 description:
  *
  * @return
  */
 private static Thread[] getThreads() {
  ThreadGroup tg = Thread.currentThread().getThreadGroup();

  while (tg.getParent() != null) {
   tg = tg.getParent();
  }

  int threadCountGuess = tg.activeCount() + 50;
  Thread[] threads = new Thread[threadCountGuess];
  int threadCountActual = tg.enumerate(threads);

  while (threadCountActual == threadCountGuess) {
   threadCountGuess *= 2;
   threads = new Thread[threadCountGuess];

   threadCountActual = tg.enumerate(threads);
  }

  return threads;
 }

 public static void clearThreadLocals() {
  ClassLoader classloader = Thread
    .currentThread()
    .getContextClassLoader();

  Thread[] threads = getThreads();
  try {
   Field threadLocalsField = Thread.class
     .getDeclaredField("threadLocals");

   threadLocalsField.setAccessible(true);
   Field inheritableThreadLocalsField = Thread.class
     .getDeclaredField("inheritableThreadLocals");

   inheritableThreadLocalsField.setAccessible(true);

   Class tlmClass = Class
     .forName("java.lang.ThreadLocal$ThreadLocalMap");

   Field tableField = tlmClass.getDeclaredField("table");
   tableField.setAccessible(true);

   for (int i = 0; i < threads.length; ++i) {
    if (threads[i] == null)
     continue;
    Object threadLocalMap = threadLocalsField.get(threads[i]);
    clearThreadLocalMap(threadLocalMap, tableField, classloader);

    threadLocalMap = inheritableThreadLocalsField.get(threads[i]);

    clearThreadLocalMap(threadLocalMap, tableField, classloader);
   }
  } catch (Exception e) {

   e.printStackTrace();
  }
 }

 private static void clearThreadLocalMap(Object map,
   Field internalTableField, ClassLoader classloader)
   throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException,
   NoSuchFieldException, InvocationTargetException {
  if (map != null) {
   Method mapRemove = map.getClass().getDeclaredMethod("remove",
     new Class[] { ThreadLocal.class });

   mapRemove.setAccessible(true);
   Object[] table = (Object[]) internalTableField.get(map);
   int staleEntriesCount = 0;
   if (table != null) {
    for (int j = 0; j < table.length; ++j) {
     if (table[j] != null) {
      boolean remove = false;

      Object key = ((Reference) table[j]).get();
      if ((key != null)
        && (key.getClass().getClassLoader() == classloader)) {
       remove = true;

       System.out.println("clean threadLocal key,class="
         + key.getClass().getCanonicalName()
         + ",value=" + key.toString());
      }

      Field valueField = table[j]
        .getClass()
        .getDeclaredField("value");

      valueField.setAccessible(true);
      Object value = valueField.get(table[j]);

      if ((value != null)
        && (value.getClass().getClassLoader() == classloader)) {
       remove = true;
       System.out.println("clean threadLocal value,class="
         + value.getClass().getCanonicalName()
         + ",value=" + value.toString());

      }

      if (remove) {

       if (key == null)
        ++staleEntriesCount;
       else {
        mapRemove.invoke(map, new Object[] { key });
       }
      }
     }
    }
   }
   if (staleEntriesCount > 0) {
    Method mapRemoveStale = map
      .getClass()
      .getDeclaredMethod("expungeStaleEntries", new Class[0]);

    mapRemoveStale.setAccessible(true);
    mapRemoveStale.invoke(map, new Object[0]);
   }
  }
 }
}

 

2.对于使用mysql JDBC驱动的:mysql JDBC驱动会启动一个Timer Thread,这个线程在reload的时候也是无法自动销毁.
  因此,需要强制结束这个timer
 
  可以在 上面的ApplicationCleanListener中加入如下代码:

    try {
   Class ConnectionImplClass = Thread
     .currentThread()
     .getContextClassLoader()
     .loadClass("com.mysql.jdbc.ConnectionImpl");
   if (ConnectionImplClass != null
     && ConnectionImplClass.getClassLoader() == getClass()
       .getClassLoader()) {
    System.out.println("clean mysql timer......");
    Field f = ConnectionImplClass.getDeclaredField("cancelTimer");
    f.setAccessible(true);
    Timer timer = (Timer) f.get(null);
    timer.cancel();
   }
  } catch (java.lang.ClassNotFoundException e1) {
   // do nothing
  } catch (Exception e) {
   System.out
     .println("Exception cleaning up MySQL cancellation timer: "
       + e.getMessage());
  }

 


3.common-logging+log4j似乎也会导致leak,看网上有人说在ApplicationCleanListene6中加入这行代码就可以:
 LogFactory.release(Thread.currentThread().getContextClassLoader());

  我没试成功,懒得再找原因,直接换成了slf4j+logback,没有问题.据说slf4j+logback的性能还要更好.

 

 
后记:
 tomcat-6.0.26之前的版本(我用的是tomcat-6.0.18),加入上述ApplicationCleanListener后,多次reload,不会出现outOfMemory.
 但要注意,第一次启动后,reload一次,内存会增加,也就是看着还是由memory Leak,但是重复reload,内存始终保持在第一次reload的大小.似乎tomcat始终保留了双WebappClassLoader.因此,配置内存要小心些,至少要保证能够load两倍的你的所有jar包的大小(当然,是指Perm的内存大小).
 
 测试过程中最好加上 JVM参数 -verbosegc,这样,在做GC的时候可以直观的看到class被卸载.

 

 

 

 

posted on 2010-06-30 18:10 王卫华 阅读(3908) 评论(1)  编辑  收藏

Feedback

# re: tomcat reload时内存泄漏的处理 2010-06-30 21:04 18傲骨中文

不用特别处理~~~~  回复  更多评论   



只有注册用户登录后才能发表评论。


网站导航:
博客园   IT新闻   Chat2DB   C++博客   博问