OutOfMemoryError-unable to create native thread问题追究

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OutOfMemoryError-unable to create native thread问题追究

1.问题背景

某天，发现线上elasticsearch 集群，有个节点down了，重启后，过了一个多小时，又down,这下才去认真的查看log,发现在down掉之前，有报以下错误：

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[67329.555s][warning][os,thread] Failed to start thread - pthread_create failed (EAGAIN) for attributes: stacksize: 1024k, guardsize: 0k, detached.

[67329.557s][warning][os,thread] Failed to start thread - pthread_create failed (EAGAIN) for attributes: stacksize: 1024k, guardsize: 0k, detached.

[2018-07-12T02:47:53,549][ERROR][o.e.b.ElasticsearchUncaughtExceptionHandler] [e11redis28.mercury.corp] fatal error in thread [elasticsearch[e11redis28.mercury.corp][refresh][T#2]], exiting

java.lang.OutOfMemoryError: unable to create native thread: possibly out of memory or process/resource limits reached

t java.lang.Thread.start0(Native Method) ~[?:?]

t java.lang.Thread.start(Thread.java:813) ~[?:?]

t java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.addWorker(ThreadPoolExecutor.java:944) ~[?:?]

t java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.processWorkerExit(ThreadPoolExecutor.java:1012) ~[?:?]

t java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149) ~[?:?]

t java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:635) ~[?:?]

t java.lang.Thread.run(Thread.java:844) [?:?]

困扰了好几天，修改各种jvm 配置发现无用，就在github 上提了个issues,里面详细的描述了该问题及环境的配置。

2.该问题产生可能原因

经过查阅大量资料，才发现该错误不是我们一眼看的那么简单。

OutOfMemoryError: Unable to Create New Native Thread

这个错误其实已经告诉我们，该问题可能是两个原因造成的：

  • 内存不足

    该内存不足，其实不是指堆内存，而是创建栈内存不足。所以说出现该问题修改Xmx/Xms是无法解决的。默认情况下jvm 创建1个线程，会分配1m空间。这里所指内存不足是机器中可用内存不足。对于该原因的解决办法是给jvm 留够需要的内存，方法有多个：

    1. 减少Xss配置，这样话可以利用有限的内存创建更多的线程，但是需注意避免值过小栈溢出。
    2. 减少堆配置，主要还是留下足够内存供jvm 创建线程所用。
    3. 杀掉其他程序，留出空闲内存。

  • 机器线程数受限制

    众所周知，linux系统中对进程的创建是有限制的，不可能无限创建的，影响该数量主要是由以下三个方面：

    1. /proc/sys/kernel/threads-max
    2. max_user_process（ulimit –u）
    3. /proc/sys/kernel/pid_max

    通过这三个参数共同决定了linux机器中能创建线程数量

3.linux 进程相关信息

在这里主要是想写一些命令帮助人们分析linux进程下的线程等信息

  • 查看linux所有用户下所有进程数

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    ps -eLo ruser|awk 'NR>1'|sort|uniq -c

  • 查看进程中的线程数

    1
    ps –o nlwp 27989

  • 查看某个进程下的线程

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    2
     top -H -p <pid>
    ps -eLf | grep <pid>

4.检测系统参数

  1. 查看内存 free -g

  2. 查看limit

    • ulimit -a
    • cat /proc/sys/kernel/threads-max
    • cat /proc/sys/kernel/pid_max

5.问题模拟验证

经过以上步骤分析，写了个脚本，监控该机器上内存使用情况及线程使用情况，发现问题出现在有个程序会创建大量的线程，该程序是java 程序。查看机器pid_max为32768，ulimit -u 未限制大小。 总结一下这个机器线程最多允许创建 32768。

以下是验证代码：注意该代码有一定危险性，请勿在window 下运行。

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int i =0;
while(true) {
	Thread thread = new Thread(new Runnable() {
		@Override
		public void run() {
			while(true) {
				try {
					Thread.sleep(1000);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	});
	
	thread.start();
	i++;
	System.out.println("curent thread num:"+i);
}

运行该代码，当线程增长到3.1w时，报该问题。

6.本次问题原因

本次问题是发现是有个程序创建了大量线程，造成达到linux 机器允许最大的线程数。切记这个不是一个参数控制的，多个参数控制pid_max，一般人可能会忽略！

7.问题解决办法

根据不同问题选择不同办法，详见第2点 该问题产生可能原因

8.参考

  1. We are out of memory
  2. 为何线程有PID
  3. Troubleshoot OutOfMemoryError: Unable to Create New Native Thread