Linux上Java程序报"Too many open file

这种情况常见于高并发访问文件系统，多线程网络连接等场景。程序经常访问的文件、socket在Linux中都是文件file，系统需要记录每个当前访问file的name、location、access authority等相关信息，这样的一个实体被称为file entry。“open files table”(图中橙色标识)存储这些file entry，以数组的形式线性管理。文件描述符(file descriptor)作为进程到open files table的指针，也就是open files table的下标索引，将每个进程与它所访问的文件关联起来了。

image.png

每个进程中都有一个file descriptor table管理当前进程所访问(open or create)的所有文件，文件描述符关联着open files table中文件的file entry。细节不表，对于open files table能容纳多少file entry。Linux系统配置open files table的文件限制，如果超过配置值，就会拒绝其它文件操作的请求，并抛出Too many open files异常。这种限制有系统级和用户级之分。

系统级：

系统级设置的参数是针对整个系统的。可通过两种方式查看系统最大文件限制

1、 cat /proc/sys/fs/file-max

2、 sysctl -a 查看结果中fs.file-max这项的配置数量
如果需要增加配置数量就修改/etc/sysctl.conf文件，配置fs.file-max属性，如果属性不存在就添加。
配置完成后使用sysctl -p来通知系统启用这项配置

用户级：

Linux限制每个用户的可打开文件文件描述符最大数。可通过 ulimit -n来查看当前有效设置。如果想修改这个值就使用 ulimit -n 命令。

对于文件描述符增加的比例，资料推荐是以2的幂次为参考。如当前文件描述符数量是1024，可增加到2048，如果不够，可设置到4096，依此类推。

在出现Too many open files问题后，首先得找出主要原因。最大的可能是打开的文件或是socket没有正常关闭。为了定位问题是否由Java进程引起，通过Java进程号查看当前进程占用文件描述符情况：

#每个文件描述符的具体属性
lsof -p $java_pid
#当前Java进程file descriptor table中FD（文件描述符）的总量         
lsof -p $java_pid | wc -l 

分析命令的结果，可判断问题是否由非正常释放资源所引起。

如果我们只是普通用户，只是暂时的修改ulimit -n，可以直接shell命令来修改(ulimit -n 1024000)。但是这个设置时暂时的保留!当我们退出bash后，该值恢复原值。

如果要永久修改ulimit，需要修改/etc/security/limits.conf。

vim /etc/security/limits.conf
# 添加如下的行
* soft nofile 2048
* hard nofile 2048

以下是说明：

• 代表针对所有用户
  noproc 是代表最大进程数
  nofile 是代表最大文件打开数
  添加格式：
  [username | @groupname] type resource limit

[username | @groupname]：设置需要被限制的用户名，组名前面加@和用户名区别。也可以用通配符*来做所有用户的限制。

type：有 soft，hard 和 -，soft 指的是当前系统生效的设置值。hard 表明系统中所能设定的最大值。soft 的限制不能比hard 限制高。用 - 就表明同时设置了 soft 和 hard 的值。

resource：
core - 限制内核文件的大小(kb)
date - 最大数据大小(kb)
fsize - 最大文件大小(kb)
memlock - 最大锁定内存地址空间(kb)
nofile - 打开文件的最大数目
rss - 最大持久设置大小(kb)
stack - 最大栈大小(kb)
cpu - 以分钟为单位的最多 CPU 时间
noproc - 进程的最大数目
as - 地址空间限制
maxlogins - 此用户允许登录的最大数目

实例：
username soft nofile 2048
username hard nofile 2048
@groupname soft nofile 2048
@groupname hard nofile 2048