为什么这个小Java程序使MacOS重新启动？

Question

代码如下

Set<Thread> threads = new HashSet<>();

Runnable r = () -> {
    try {
        Thread.sleep(Long.MAX_VALUE);
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
};

for (int i = 0; i < 20000; i++) {
    Thread t = new Thread(r);
    threads.add(t);
    t.start();
    if (i % 100 == 0) {
        System.out.println(i);
    }
    Thread.sleep(2);
}

当执行时，我开始看到如下值

0
100
200
300

正如所料，直到我看到：

3900
4000
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
    at java.lang.Thread.start0(Native Method)
    at java.lang.Thread.start(Thread.java:717)
    at App.main(scratch.java:24)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM warning: Exception java.lang.OutOfMemoryError occurred dispatching signal SIGINT to handler- the VM may need to be forcibly terminated

但是过了一会儿（10-20秒左右）MacOS决定重新启动。我在这里看到的重新启动的原因是什么？主线程抛出异常，但进程有大约4000个线程Hibernate导致...操作系统中的什么？这是内存溢出还是与操作系统的任务调度程序有关？

MacOS version: 10.14.3 (18D109)
java version "1.8.0_202"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_202-b08)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.202-b08, mixed mode)

Answer 1

今天我偶然发现了同样的问题。下面是一些在10.15.5（Catalina）上触发相同内核崩溃的python代码。在两台Mac电脑上进行了测试，以确保这不是硬件问题：

https://github.com/ephes/django_async/blob/master/measure_threads_memory.py

也许我会去写一个bug报告。

Answer 2

Java建于90年代，当时只有多核处理器。

当然Java已经进化了，现代处理器也是如此。现在我们有8核处理器，具有大缓存（例如：12MB）。

尽管并发处理已经有了很大的发展，Java仍然是围绕单核处理器模型设计的。但是，随着历史的发展，让我非常简单地解释发生了什么。

仅仅通过在Java中创建一个新线程，我们就浪费了大量内存。

每个线程消耗约512KB-1MB，具体取决于您的JVM版本（请参阅一个线程在java和java线程中占用的内存：保留内存）。记住这一点，当不断创建新线程时，在某个时候它们将消耗堆的所有内存。

现在，我从未独自尝试过，但我假设您的计算机的操作系统由于“内存不足”错误而关闭/重新启动，作为一种对策。（这很像三重故障，导致Windows上臭名昭著的“蓝屏死亡”，机器需要重新启动以重置CPU的状态）

一个可能的解决方案是手动设置JVM使用的最大堆大小。因此，当您的程序完全使用预先分配的堆时，它不会导致关闭。请参考这个SO问题来了解如何做到这一点。

Answer 3

尽管控制台显示程序已完成，但JVM进程仍在运行，直到释放所有资源。同时，您的操作系统没有线程，速度慢且不稳定，这会导致所有进程都出现滞后，包括JVM终结。为了自卫，操作系统引发了内核恐慌。这就是MacOS重新启动的原因。

*OS-操作系统