GC Overhead Limit Exceeded

2025年5月3日 | 阅读 6 分钟

当 Java 应用程序在垃圾回收上花费的时间超过平时，JVM 就会抛出“gc overhead limit exceeded”错误。这里的 GC 指的是“Garbage Collection”（垃圾回收）。但不必担心，因为该错误可以通过遵循一些要点快速解决。

在本节中，我们将讨论解决此错误的要点。我们还将了解 JVM 为什么会抛出此错误。我们将尝试通过一个例子来理解该错误。

“gc overhead limit exceeded”错误是什么

JVM 抛出的完整错误是“java.lang.OutOfMemoryError: gc overhead limit exceeded”。当 Java 应用程序花费 98% 的时间在垃圾回收上时，就会抛出此错误。此时，JVM 会向用户发出信号，表明您正在执行的应用程序在垃圾回收上花费了 98% 的时间；因此，总时间中只有不到 2% 的时间用于堆回收。JRE 具有内置的垃圾回收机制，Java 功能允许用户为 Java 应用程序分配内存，当内存中某些空间不再被使用时，GC 会为它们清理内存。因此，GC Overhead limit Exceeded 错误属于java.lang.OutOf MemoryError，这表示内存耗尽。

为什么会抛出“gc overhead limit exceeded”错误

如上所述，此错误属于OutOfMemory错误，这表明资源利用率正在耗尽，并且只回收了少量的堆空间。根据 Java 文档，可以读到，如果 Java 虚拟机发现 Java 进程花费了总时间的约 98% 在进行 GC，并且在连续 5 次垃圾回收中重复出现这种情况，则默认允许抛出此错误。因此，应用程序变得响应非常缓慢，因为 CPU 正忙于垃圾回收，而其他任务或操作则排队等待。此错误主要是因为应用程序能够放入堆中的可用实时数据非常少，因为可用于新分配的空间不足。

实践实现

为了理解这个概念，实践实现是解释它的好方法。让我们来看一个例子，我们创建了一个名为 GCOverheadlimitexceeded 的类，它定义了一个 ArrayList，并在一个未终止的循环中向列表中添加了新的 GCOverheadexceeded ()，如下所示：

import java.util.ArrayList;
public class GCOverheadlimitexceeded {
	int x=1;
	short y=2;


	public static void main(String[] args) {
		ArrayList<GCOverheadlimitexceeded> list=new ArrayList<GCOverheadlimitexceeded>();
		while(true) {
			try {
				list.add(new GCOverheadlimitexceeded());
				System.out.println(list.size());
			}
			catch(Throwable e) {
				e.printStackTrace();
				System.exit(0);
			}
		}

	}

}

代码片段也显示在下方

要执行上面的代码，请按照以下步骤操作：

右键单击代码，选择“运行方式” > “运行配置”，然后会打开一个对话框，如下图所示：

在“参数”下，将“VM 参数”值设置为-Xmx100m -XX:+UseParallelGC，如果已设置，则跳过。然后单击“应用”**

首次执行时，在许多情况下会遇到lang.OutOfMemoryError: Java heap space错误。下面是快照：
因此，再次将其作为 Java 应用程序执行，现在您将遇到lang.OutOfMemoryError: gc overhead limit exceeded错误，如下图所示：
GC 堆栈溢出限制错误的根本原因
由于以下可能的原因，JVM 会突然抛出 gc overhead limit exceeded 错误：
原因 1：我们的 Java 应用程序可能存在内存泄漏。
原因 2：如果我们修改了代码，而这些修改可能需要更多内存并倾向于在内存中存储更多对象，这会阻止 GC 清理堆内存。
为了验证这两种原因，我们需要检查以下内容：
检查您是否有任何应用程序缓存并增加了其大小，但未相应地增加最大堆大小 (Xmx)。
检查您是否创建了新的缓存或缓存数据结构来存储内存中的对象。
注意：应该知道，为了避免资源耗尽，请使用有界缓存，因为它限制了内存；而无界缓存可能会耗尽内存。
修复 GC 堆栈溢出限制错误
为了解决和修复给定代码的 gc overhead limit exceeded 错误，需要回答以下问题：
代码中的哪些对象使用了大部分堆空间？
这些对象分配到了源代码的哪个部分？
为了知道这些问题的答案，可以使用JConsole，它是一个自动化的图形工具，通过它可以检测代码中出现的性能问题，包括java.lang.OutOfMemory Errors。Jconsole 工具已包含在Java Development Kit中。除了内置工具外，还有其他内存分析工具，如 Visual VM 和 Eclipse MAT，可以从互联网下载。
1) 要使用 Jconsole 监控工具，请打开Windows 命令提示符并输入Jconsole命令，如下图所示：
2) 如果可用，将打开Java 监控和管理控制台，如下图所示：
3) 您可以通过从本地进程中选择 Java 程序名称来监控 Jconsole，或者如果您知道<主机名>和<端口>值，您可以选择远程进程。在这里，我们选择了本地进程选项，因为我们创建的 Java 程序名称在本地进程列表中可见，如上所示。
注意：如果您看不到您创建的程序名称，请转到 IDE 并运行该程序，然后再次在 cmd 中键入 Jconsole，现在您应该能在本地进程列表中看到程序名称。
单击连接。
5) 在某些情况下，会弹出一个对话框；单击不安全的连接。否则，请跳过此步骤。下面是快照：
最后，您将获得 Jconsole 连接窗口，正如我们为我们的代码获得的：
之后，我们可以理解内存使用情况并执行以下任务：
内存泄漏
要了解 Java 程序的内存泄漏，请单击内存选项卡，然后我们可以看到内存使用图表，如下图所示：
在这里，您可以看到我们代码的内存使用情况，并且可以看到先是增加，然后减少。从这里，我们可以分析内存使用情况（堆内存使用情况）、总时间、已用内存、已提交内存和 GC 时间。
分析线程
在内存选项卡旁边是线程选项卡，我们可以从中分析程序中使用的线程数，对于我们的程序，我们有以下图表：
类摘要
在线程选项卡旁边，我们有一个类选项卡，它告诉我们为我们的程序创建的类，我们有以下图表：
VM 摘要
此选项卡告诉我们代码的完整摘要，并且可以从这里分析占用最大堆空间的那些对象，如下图所示：
因此，使用 Jconsole 或任何其他监控工具可以帮助您确定 GC 堆栈溢出限制错误的根本原因，并告诉您占用最高内存并导致此类错误的对象。
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