Tomcat 9内存溢出："http-apr-8080-Acceptor-0" java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory

Tomcat开启了APR模式，而APR模式会使用堆外内存，关于堆内存可从如下链接了解一下：http://blog.csdn.net/zhouhl_cn/article/details/6573213。

完整异常信息如下：

Exception in thread "http-apr-8080-Acceptor-0" java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory
        at java.nio.Bits.reserveMemory(Bits.java:694)
        at java.nio.DirectByteBuffer.<init>(DirectByteBuffer.java:123)
        at java.nio.ByteBuffer.allocateDirect(ByteBuffer.java:311)
        at org.apache.tomcat.util.net.SocketBufferHandler.<init>(SocketBufferHandler.java:38)
        at org.apache.tomcat.util.net.AprEndpoint$AprSocketWrapper.<init>(AprEndpoint.java:2341)
        at org.apache.tomcat.util.net.AprEndpoint.setSocketOptions(AprEndpoint.java:907)
        at org.apache.tomcat.util.net.AprEndpoint.setSocketOptions(AprEndpoint.java:78)
        at org.apache.tomcat.util.net.Acceptor.run(Acceptor.java:115)
        at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)

1. baidu/google半天，没找到太明确的解决办法。

2.网上提到，如果性能已经足够了，没有必要使用堆外内存，那么是否可以想办法禁用Tomcat使用堆外内存？查阅Tomcat官方文档的配置说明，没有找到。

3.下载相应版本的Tomcat 源码，根据异常信息找一下代码执行的流程，结果发现，代码中是写死的，一定会使用堆外内存，具体代码如下：

// org.apache.tomcat.util.net.AprEndpoint.java:2341行
 
public AprSocketWrapper(Long socket, AprEndpoint endpoint) {
    super(socket, endpoint);
 
    // TODO Make the socketWriteBuffer size configurable and align the
    //      SSL and app buffer size settings with NIO & NIO2.
    if (endpoint.isSSLEnabled()) {
        sslOutputBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(SSL_OUTPUT_BUFFER_SIZE);
        sslOutputBuffer.position(SSL_OUTPUT_BUFFER_SIZE);
    } else {
        sslOutputBuffer = null;
    }
 
    socketBufferHandler = new SocketBufferHandler(6 * 1500, 6 * 1500, true);
}

// org.apache.tomcat.util.net.SocketBufferHandler.java:38
 
public SocketBufferHandler(int readBufferSize, int writeBufferSize,
        boolean direct) {
    this.direct = direct;
    if (direct) {// 使用堆外内存
        readBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(readBufferSize);
        writeBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(writeBufferSize);
    } else {
        readBuffer = ByteBuffer.allocate(readBufferSize);
        writeBuffer = ByteBuffer.allocate(writeBufferSize);
    }
}

4.既然没有办法禁用，是否可以调大？找到了如下参数，可以将此参数调大，此参数默认是64M。启动时命令行加上此参数即可。

-XX:MaxDirectMemorySize=512m

5.网上查询资料说，Full GC时，会将堆外内存回收，但是如果进程内存限制设的比较大，很长时间不会触发Full GC，就会导致这部分堆外内存持续不释放。所以，将进程内存调小一点，使用如下参数。

-Xms2000m -Xmx2000m

6.观察一下，是否还会出现此问题。

7.经观察后，发现问题还会出现，另外，又查了文档后发现-XX:MaxDirectMemorySize参数的默认值并不是64M，而是下面的规则：

• 如果有-XX:MaxDirectMemorySize参数显示指定了数值，则使用此参数指定的；
• 如果没有-XX:MaxDirectMemorySize，则看有没有-Xmx，如果有，则使用-Xmx的值；
• 如果-XX:MaxDirectMemorySize和-Xmx都没有，才会使用64M；

我们的程序中-Xmx设置的是2000M，所以理论上Direct Memory足够用了。

8.分析问题出现的时间点，每次必是00:00:00，排查代码，找到这个时间点进行的可疑的操作有两个，其中一个是定时任务（从业务上讲，这个定时任务已经没用了，但仍然在跑），另一个是log4j2的日志分割、压缩；

9.由于定时任务已经废弃，所以直接去掉此定时任务，再观察，发现问题出现的频率降低了，但并未完全消失，说明该定时任务仅是导致问题的部分原因；

10.修改log4j2.xml，取消对日志文件的压缩，并且，由原来的按天分割，改为按小时分割，并按天建立文件夹存储，文件如下：

<configuration debug="off" monitorInterval="1800">
    <Properties>
        <Property name="log-path">/data/logs/</Property>
    </Properties>
    <Appenders>
        <Console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
            <PatternLayout pattern="%d{HH:mm:ss.SSS} %-5level %class{36}.%M()/%L - %msg%xEx%n"/>
        </Console>
        <RollingFile name="DailyRollingFile" fileName="${log-path}/cell.log" filePattern="${log-path}/$${date:yyyy-MM-dd}/cell-%d{HH}.log">
            <Policies>
                <TimeBasedTriggeringPolicy interval="1" modulate="true"/>
            </Policies>
            <DefaultRolloverStrategy>
                <Delete basePath="${log-path}" maxDepth="2">
                    <IfFileName glob="*/*.log" />
                    <IfLastModified age="30d" />
                </Delete>
            </DefaultRolloverStrategy>
            <PatternLayout pattern="[%p] %t %d{HH:mm:ss,SSS} %c{1}:%L(%M) %m%n"/>
        </RollingFile>
    </Appenders>
    <Loggers>
        <root level="INFO">
            <appender-ref ref="DailyRollingFile"/>
        </root>
    </Loggers>
</configuration>

11.持续观察多天后，问题未再出现，至此问题解决。