Java einfach erklärt

Plain Java

Behandlung des Fehlers „java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space“

Einleitung

Die Java-Plattform ist bekannt für ihre Robustheit und Flexibilität, aber wie bei jeder Software kann es auch hier zu Problemen kommen. Ein häufig auftretender Fehler ist der „java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space“. Dieser Fehler tritt auf, wenn die PermGen (Permanent Generation) im Java Heap-Speicher voll ist. In diesem Artikel werden wir die Ursachen und Symptome dieses Fehlers untersuchen und Lösungen vorstellen, um ihn zu vermeiden und zu beheben.

Was ist PermGen?

PermGen ist ein Teil des Java Heap-Speichers, der für die Speicherung von Metadaten über Klassen und Methoden verwendet wird. Hier werden Informationen wie Klassendefinitionen, Methoden, internierte Strings und statische Variablen gespeichert. Da PermGen im Gegensatz zum restlichen Heap-Speicher in der JVM (Java Virtual Machine) nicht automatisch aufgeräumt wird, kann es leicht zu einer Überfüllung kommen.

Ursachen des Fehlers

  1. Dynamisches Laden und Entladen von Klassen:
  • Anwendungen, die viele Klassen dynamisch laden und entladen, wie z.B. Web-Anwendungen mit vielen Modulen oder Plug-Ins, erhöhen das Risiko eines PermGen-Fehlers.
  1. Speicherlecks:
  • Speicherlecks in Anwendungen, insbesondere bei der Verwendung von Klassenloadern, führen dazu, dass Klassen nicht korrekt entladen werden, was die PermGen füllt.
  1. Große Anzahl von Klassen und Methoden:
  • Anwendungen, die eine sehr große Anzahl von Klassen und Methoden verwenden, können die PermGen schnell füllen.
  1. Alte oder ineffiziente JVMs:
  • Ältere Versionen der JVM haben oft weniger effiziente Speicherverwaltungsstrategien, was zu PermGen-Fehlern führen kann.

Symptome

Der offensichtlichste Hinweis auf ein PermGen-Problem ist das Auftreten eines „java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space“-Fehlers. Andere Symptome können sein:

  • Langsame Anwendungsperformance vor dem Absturz.
  • Häufige GC (Garbage Collection)-Läufe ohne nennenswerte Speicherfreigabe.
  • Unfähigkeit, neue Klassen zu laden.

Lösungen

  1. Erhöhen des PermGen-Speichers:
  • Eine einfache und oft temporäre Lösung besteht darin, den PermGen-Speicher zu vergrößern. Dies kann durch das Setzen der JVM-Optionen -XX:PermSize und -XX:MaxPermSize erfolgen. Beispiel:
    shell java -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m -jar meineAnwendung.jar
  1. Upgrade auf eine neuere JVM-Version:
  • Seit Java 8 wurde der PermGen-Speicher durch den Metaspace ersetzt, der dynamisch wächst. Ein Upgrade auf Java 8 oder höher kann dieses Problem dauerhaft lösen.
  1. Optimierung des Klassenladens:
  • Vermeiden Sie unnötiges dynamisches Laden und Entladen von Klassen. Verwenden Sie Singleton-Klassenloader und stellen Sie sicher, dass Klassen ordnungsgemäß entladen werden.
  1. Memory-Leak-Erkennung und -Behebung:
  • Verwenden Sie Tools wie VisualVM oder Eclipse MAT (Memory Analyzer Tool), um Speicherlecks zu identifizieren und zu beheben.
  1. String-Internierung vermeiden:
  • Vermeiden Sie übermäßige String-Internierung, die den PermGen-Speicher füllt. Verwenden Sie alternative Methoden zur String-Verwaltung, z.B. durch den Einsatz von String-Pools oder StringBuilder.
  1. Einsatz von ClassLoader-Strategien:
  • Entwickeln Sie eine Strategie für das Laden und Entladen von Klassen, um sicherzustellen, dass alte oder nicht mehr benötigte Klassen entfernt werden. Verwenden Sie dafür geeignete Frameworks und Bibliotheken.
  1. Garbage Collection Tuning:
  • Optimieren Sie die Garbage Collection-Einstellungen für die JVM. Dies kann durch das Anpassen von Parametern wie -XX:+CMSClassUnloadingEnabled und -XX:+UseConcMarkSweepGC erfolgen.

Beispielkonfigurationen

Konfiguration für eine größere PermGen-Größe:

java -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m -jar meineAnwendung.jar

Konfiguration für Java 8 und höher (Metaspace):

java -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=512m -jar meineAnwendung.jar

GC-Einstellungen zur Unterstützung des Class Unloading:

java -XX:+CMSClassUnloadingEnabled -XX:+UseConcMarkSweepGC -jar meineAnwendung.jarCode-Sprache: CSS (css)

Fazit

Der Fehler „java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space“ kann frustrierend sein, aber er ist nicht unlösbar. Durch ein besseres Verständnis der PermGen und deren Verwaltung können Entwickler Maßnahmen ergreifen, um diese Art von Fehler zu vermeiden. Das Upgrade auf neuere Java-Versionen, das Identifizieren und Beheben von Speicherlecks sowie das Optimieren der JVM-Einstellungen sind effektive Methoden zur Vermeidung dieses Problems. Indem Sie die in diesem Artikel beschriebenen Strategien anwenden, können Sie die Zuverlässigkeit und Stabilität Ihrer Java-Anwendungen erheblich verbessern.