JVM调优——Java动态编译过程中的内存溢出问题

由于测试环境项目每2小时内存就溢出一次， 分析问题，发现Java动态加载Class并运行那块存在内存溢出问题， 遂本地调测。

一、找到动态编译那块的代码，具体如下

/**
     * @MethodName	: 编译java代码到Object
     * @Description
     * @param fullClassName   类名
     * @param javaCode  类代码
     * @return Object
     * @throws IllegalAccessException
     * @throws InstantiationException
     */
    public Class javaCodeToObject(String fullClassName, String javaCode) throws IllegalAccessException, InstantiationException {
        Object instance = null;
        //获取系统编译器
        JavaCompiler compiler = ToolProvider.getSystemJavaCompiler();
        // 建立DiagnosticCollector对象
        DiagnosticCollector<JavaFileObject> diagnostics = new DiagnosticCollector<>();

        // 建立用于保存被编译文件名的对象
        // 每个文件被保存在一个从JavaFileObject继承的类中
        ClassFileManager fileManager = new ClassFileManager(compiler.getStandardFileManager(diagnostics, null, null));

        List<JavaFileObject> jfiles = new ArrayList<>();
        jfiles.add(new CharSequenceJavaFileObject(fullClassName, javaCode));

        //使用编译选项可以改变默认编译行为。编译选项是一个元素为String类型的Iterable集合
        List<String> options = new ArrayList<>();
        options.add("-encoding");
        options.add("UTF-8");
        options.add("-classpath");
        options.add(this.classpath);
        //不使用SharedNameTable （jdk1.7自带的软引用，会影响GC的回收，jdk1.9已经解决）
        options.add("-XDuseUnsharedTable");

        JavaCompiler.CompilationTask task = compiler.getTask(null, fileManager, diagnostics, options, null, jfiles);

        // 编译源程序
        boolean success = task.call();

        if (success) {
            //如果编译成功，用类加载器加载该类
            JavaClassObject jco = fileManager.getJavaClassObject();
            DynamicClassLoader dynamicClassLoader = new DynamicClassLoader(this.parentClassLoader);
            Class clazz = dynamicClassLoader.loadClass(fullClassName,jco);
            try {
                dynamicClassLoader.close();
                //卸载ClassLoader所加载的类
                ClassLoaderUtil.releaseLoader(dynamicClassLoader);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return clazz;
        } else {
            //如果想得到具体的编译错误，可以对Diagnostics进行扫描
            String error = "";
            for (Diagnostic diagnostic : diagnostics.getDiagnostics()) {
                error = error + compilePrint(diagnostic);
            }
        }
        return null;
    }

二、本地写测试类，并且启动执行

本地动态加载1000个类，测试查看内存空间变化

 public static void main(String[] args) {

        String  code = "import java.util.HashMap;\n" +
                "import com.yunerp.web.vaadin.message.alert;\n" +
                "import java.util.List;\n" +
                "import java.util.ArrayList;\n" +
                "import com.yunerp.web.vaadin.util.modularfuntion.base.BaseUtil;\n" +
                "import com.yunerp.web.vaadin.util.function.TableFuntionUtil;\n" +
                "import com.yunerp.web.vaadin.util.modularfuntion.stoUtil.StoUtil;\n" +
                "import java.util.Map;import com.yunerp.web.vaadin.util.modularfuntion.user.mini.HomePageUtil;\n" +
                "import com.yunerp.web.util.run.WebInterface;\n" +
                "\n" +
                "public class web2905763164651825363 implements WebInterface {\n" +
                " public  Object execute(Map<String,Object> param) {\n" +
                " System.out.println(param.get(\"key\"));" +
                "  return null;\n" +
                " }\n" +
                "}";
        String name = "web2905763164651825363";

        for(int i=0;i<1000;i++){
            long time1 = System.currentTimeMillis();
            DynamicEngine de = DynamicEngine.getInstance();
            try {
                Class cl = de.javaCodeToObject(name,code);
                WebInterface webInterface = (WebInterface)cl.newInstance();
                Map<String,Object> param = new HashMap<>();
                param.put("key",i);
                webInterface.execute(param);
                
            }catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.gc();
            long time2 = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("次数："+i+"            time:"+(time2-time1));
        }
    }

三、使用JConsole和JVisualVM工具进行检测。

工具的使用方法：JConsole和JVisualVM工具使用

本地项目启动后，使用JConsole和 JVisualVM工具进行检测，发现在动态加载类时， 堆空间内存直线上升，但是所加载的类和实例都被释放了，而且ClassLoader也释放了，但是内存还是在 上升，发现结果如下：

在查看堆空间快照的时候，发现JDK自带的  com.sun.tools.javac.util.SharedNameTable.NameImpl 类及其实例所在的内存空间比达到52%。  具体如下：

四、分析问题

查了很多文献，也问了很多朋友，都对SharedNameTable这个类很陌生,最终还是在google上找到我想要的解答。具体如下两个链接

链接：https://stackoverflow.com/questions/14617340/memory-leak-when-using-jdk-compiler-at-runtime  

大概意思是：

Java 7引入了这个错误：为了加速编译，他们引入了SharedNameTable，它使用软引用来避免重新分配，但不幸的是只会导致JVM膨胀失控，因为这些软引用永远不会被回收直到JVM达到-Xmx内存限制。据称它将在Java 9中修复。与此同时，还有一个（未记录的）编译器选项来禁用它：-XDuseUnsharedTable。

参考链接2：https://stackoverflow.com/questions/33548218/memory-leak-in-program-using-compiler-api

五、 内存溢出问题解决

在编译选项options中加入 "-XDuseUnsharedTable" ，重新编译运行，内存溢出问题解决

        //使用编译选项可以改变默认编译行为。编译选项是一个元素为String类型的Iterable集合
        List<String> options = new ArrayList<>();
        options.add("-encoding");
        options.add("UTF-8");
        options.add("-classpath");
        options.add(this.classpath);
        //不使用SharedNameTable （jdk1.7自带的软引用，会影响GC的回收，jdk1.9已经解决）
        options.add("-XDuseUnsharedTable");

重新运行的效果图如下：

至此，问题完美解决。