Tomcat9基于javax的WebSocket服务出现Java heap space内存溢出问题

数据老陈

2026-9-25

问题根因

广播逻辑冗余序列化：当前广播方法在遍历每个Session时都单独序列化一次消息对象，N个在线用户就会生成N份消息字符串副本，单条5M消息1000在线用户就会产生5G的临时字符串，直接占用大量堆内存。
Session资源泄漏：@OnError回调中仅关闭了Session，未从全局GlobalSessions列表中移除无效Session，无效 Session 会持续参与广播逻辑，产生大量无用的序列化字符串与发送任务。
Tomcat WebSocket缓冲区不合理分配：你设置了maxMessageSize=5M，Tomcat默认会为每个WebSocket Session分配和maxMessageSize大小一致的文本缓冲区，当在线Session数较多时，仅缓冲区就会占用「Session数 * 5M」的内存，这也是你把maxMessageSize降到1M后内存同步降到1/5的核心原因。
同步发送导致消息对象长时间被持有：使用getBasicRemote()同步发送消息时，如果客户端网络卡顿，发送线程会阻塞，消息字符串的引用会被持续持有直到发送完成，大量并发发送时会导致消息对象无法被GC回收。
软引用回收策略问题：JDK8默认Parallel GC对软引用的回收策略是根据堆大小计算存活时间，8G堆的默认配置下软引用最多可存活2小时以上，Tomcat内部缓存的WebSocket缓冲区软引用会长时间占用内存。

解决方案

优化广播逻辑：提前将消息序列化为字符串，所有Session复用同一份序列化结果，避免N次冗余序列化，直接降低N倍的消息内存占用：

// 先把ObjectMapper改成全局单例
static ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();

public void broadcastToSessions(Message messageObj) throws JsonProcessingException {
    // 提前序列化一次
    String messageStr = mapper.writeValueAsString(messageObj);
    GlobalSessions.forEach(eachSession -> {
        try {
            if (eachSession.isOpen()) {
                synchronized(eachSession) {
                    eachSession.getBasicRemote().sendText(messageStr);
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            logger.error(e.getMessage(),e);
        }
    });
}

修复Session泄漏：在@OnError回调中添加移除Session的逻辑，确保所有无效Session都会被从全局列表中清理：

@OnError
public void onError(Session session, Throwable t) {
    try {
        GlobalSessions.remove(session); // 新增清理逻辑
        session.close(new CloseReason(CloseReason.CloseCodes.VIOLATED_POLICY, t.getMessage()));
        if(t instanceof IOException) {
            logger.error(t.getMessage());
        }else {
            logger.error(t.getMessage(), t);
        }
    }catch (Exception e) {
        logger.error(e.getMessage(), e);
    }
}

调整Tomcat WebSocket缓冲区配置：在Tomcat的conf/context.xml中添加如下配置，单独设置缓冲区大小为常用消息大小（比如16K），避免缓冲区默认和maxMessageSize对齐：

<Context>
    <!-- 原有配置不变，新增以下两个参数 -->
    <Parameter name="org.apache.tomcat.websocket.textBufferSize" value="16384" />
    <Parameter name="org.apache.tomcat.websocket.binaryBufferSize" value="16384" />
</Context>

替换为异步发送：使用getAsyncRemote()替代同步的getBasicRemote()，避免发送线程阻塞，同时可以设置发送超时，减少消息对象的持有时间：

eachSession.getAsyncRemote().sendText(messageStr, result -> {
    if (!result.isOK()) {
        logger.error("消息发送失败", result.getException());
    }
});

优化GC配置：将GC替换为G1GC，同时调整软引用存活时间，在JAVA_OPTS中添加如下参数：

-XX:+UseG1GC
-XX:MaxGCPauseMillis=200
-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB=100

不要手动调用System.gc()，该操作会触发全量GC导致长时间停顿，反而影响服务可用性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者rahul