### Tomcat 出现 OutOfMemoryError 的解决方法
#### 一、问题概述
在部署应用至 Tomcat 服务器时，经常会遇到一个常见的错误：`java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space`。该错误表明 Java 虚拟机 (JVM) 的永久代 (PermGen space) 已经达到了其最大容量限制。PermGen space 主要用于存储类的元数据信息（如类定义等）。当应用加载大量的类或依赖时，如果没有合理配置 PermGen space 的大小，则容易导致内存溢出。
#### 二、PermGen space 的基本概念
PermGen space 是 JVM 中的一个特定区域，用于存放类的元数据信息。每当一个新的类被加载到 JVM 中时，它的元数据就会被存放在 PermGen space 中。与普通堆内存不同的是，PermGen space 并不进行频繁的垃圾回收处理。因此，如果大量类被加载到 JVM 中而没有适当增加 PermGen space 的大小，就很容易出现内存溢出的情况。
#### 三、PermGen space 溢出的原因分析
1. **应用程序依赖大量 jar 包**：现代应用往往包含大量的第三方库和自定义类。这些类都会占用 PermGen space。
2. **动态生成的类**：某些框架（如 Spring AOP）会动态生成新的类来支持其功能，这些类同样会占用 PermGen space。
3. **默认配置太小**：JVM 默认为 PermGen space 分配的空间通常较小，例如默认大小仅为 4M 或 6M，对于大多数应用来说是远远不够的。
#### 四、PermGen space 溢出的解决方法
1. **调整 PermGen space 的大小**：
- 修改 Tomcat 的启动脚本 `catalina.bat` 或 `catalina.sh` 来调整 PermGen space 的初始大小和最大值。
- **Windows 环境**：在 `TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat` 文件中添加以下参数：
```bat
set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=512m
```
- **Linux 环境**：在 `TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh` 文件中添加以下参数：
```sh
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS-server -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=512m"
```
- 上述命令将 PermGen space 的初始大小设置为 128MB，并且允许其最大扩展到 512MB。这些数值可以根据实际需求进行调整。
2. **优化应用依赖**：
- 对于大型项目，可以通过分析并移除不必要的 jar 包来减少对 PermGen space 的压力。
- 使用类库合并工具（如 JAR Jar）将多个 jar 包合并为一个，从而减少类的数量。
3. **升级 JDK 版本**：
- 从 JDK 8 开始，PermGen space 已被永久代 (metaspace) 替换。Metaspace 使用本地内存而非堆内存，因此可以更灵活地调整其大小。
#### 五、Java heap space 溢出的原因及解决方法
除了 PermGen space 溢出之外，另一个常见的问题是 Java heap space 溢出，即 `-java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space`。这种情况发生在应用消耗的堆内存超过分配给 JVM 的最大堆内存限制时。
1. **原因分析**：
- 应用程序中存在内存泄漏。
- 应用程序创建了大量对象，而这些对象未能及时被垃圾回收机制清理。
- 堆内存分配过小。
2. **解决方法**：
- **调整堆内存大小**：
- 修改 Tomcat 启动脚本中的堆内存设置。
- **Windows 环境**：
```bat
set JAVA_OPTS=%JAVA_OPTS% -server -Xms800m -Xmx800m -XX:MaxNewSize=256m
```
- **Linux 环境**：
```sh
JAVA_OPTS="$JAVA_OPTS-server -Xms800m -Xmx800m -XX:MaxNewSize=256m"
```
- 这里设置了初始堆内存为 800MB，最大堆内存也为 800MB，并且新生代的最大大小为 256MB。根据实际情况调整这些数值。
- **优化代码**：检查并修复代码中的内存泄漏问题。
- **启用并分析垃圾收集日志**：通过 `-verbose:gc` 参数启用垃圾收集日志，帮助诊断内存使用情况。
#### 六、总结
针对 Tomcat 出现 `java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space` 和 `java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space` 的问题，通过调整 JVM 的内存配置以及优化应用本身，可以有效避免内存溢出的发生。同时，对于使用较旧版本 JDK 的应用，考虑升级到最新版本也是个不错的选择，以利用新特性带来的性能改进。
