JVM內存溢出（OutOfMemoryError異常）

1.  Java堆

   java堆用於存儲對象實例，只要不斷的建立對象，而且保證GC Roots到對象之間有可達路徑來避免垃圾回收機制清除這些對象，那麼當對象數量達到最大堆容量限制後就會產生OutOfMemoryError異常。當出現java堆內存溢出時，異常堆棧信息「java.lang.OutOfMemoryError」會跟着進一步提示「Java heap space，以下：

   Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
       at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2760)
       at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2734)
       at java.util.ArrayList.ensureCapacity(ArrayList.java:167)
       at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:351)
       at com.test.outofmemory.HeapOOM.main(HeapOOM.java:25)

    

   解決方式：

       設置Eclipse的jvm參數：

-Xms256M -Xmx512M -XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m

 

    2.Java虛擬機棧和本地方法棧溢出

 

    關於java虛擬機棧和本地方法棧，在java虛擬機中描述了兩種異常：

• 若是線程請求的棧深度大於虛擬機容許的最大深度，將拋出StackOverflowError異常

• 若是虛擬機在擴展棧時沒法申請到足夠的內存空間，則拋出OutOfMemoryError異常（OutOfMemoryError unable to cteate new native thread）。

  解決方式：

   

   

  -Xss：設置每條線程的Statck大小.在JDK1.5之後默認是1M,以前是256K

  拋出StackOverFlow異常：操做系統分配給每一個線程的內存是有限的，機器總內存減去Xmx再減去MaxPermSize，程序計數器佔內存不多忽略，剩下的內存被虛擬機棧和本地方法棧瓜分，每一個線程分到的棧容量越大，分配的線程數就小。正常狀況棧深度1000-2000沒問題，若是是創建更多線程致使的內存溢出，在不能減小線程的狀況下，只能經過減少Xmx和棧容量來換取更多線程。

 

    3.方法區和運行時常量池溢出

 

        若是要向運行時常量池中添加內容，最簡單的作法就是使用String.intern()這個Native方法。該方法的做用是：若是池中已經包含一 個等於此String對象的字符串，則返回表明池中這個字符串的String對象；不然，將此String對象包含的字符串添加到常量池中，而且返回此 String對象的引用。因爲常量池分配在方法區內，咱們能夠經過-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法區的大小，從而間接 限制其中常量池的容量，如代碼所示，運行時常量池致使的內存溢出異常。

/**  * VM Args：-XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M * @author zzm  */ 
 public class RuntimeConstantPoolOOM {   
     public static void main(String[] args) {     
         // 使用List保持着常量池引用，避免Full GC回收常量池行爲     
         List<String> list = new ArrayList<String>();      
         // 10MB的PermSize在integer範圍內足夠產生OOM了      
         int i = 0;      
         while (true) {          
             list.add(String.valueOf(i++).intern());      
         }  
     }  
}

    運行結果：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
    at java.lang.String.intern(Native Method)
    at com.test.outofmemory.HeapOOM.main(HeapOOM.java:34)

    從運行結果中能夠看到，運行時常量池溢出，在OutOfMemoryError後面跟隨的提示信息是「PermGen space」，說明運行時常量池屬於方法區（HotSpot虛擬機中的永久代）的一部分。

    方法區用於存放Class的相關信息，如類名、訪問修飾符、常量池、字段描述、方法描述等。對於這些區域的測試，基本的思路是運行時產生大量的類去填滿方法區，直到溢出。

雖然直接使用Java SE API也能夠動態產生類（如反射時的GeneratedConstructorAccessor和動態代理等），但在本次實驗中操做起來比較麻煩。在代碼清單2-8中，筆者藉助CGLib直接操做字節碼運行時生成了大量的動態類。

值得特別注意的是，咱們在這個例子中模擬的場景並不是純粹是一個實驗，這樣的應用常常會出如今實際應用中：當前的不少主流框架，如Spring、 Hibernate，在對類進行加強時，都會使用到CGLib這類字節碼技術，加強的類越多，就須要越大的方法區來保證動態生成的Class能夠加載入內 存。另外，JVM上的動態語言（例如Groovy等）一般都會持續建立類來實現語言的動態性，隨着這類語言的流行，也愈來愈容易遇到與代碼清單2-8類似 的溢出場景。

代碼清單2-8　藉助CGLib使方法區出現內存溢出異常

/**
 * 
 * VM Args： -XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M
 * 
 */

public class JavaMethodAreaOOM {
    public static void main(String[] args) {
        while (true) {
            Enhancer enhancer = new Enhancer();
            enhancer.setSuperclass(OOMObject.class);
            enhancer.setUseCache(false);
            enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
                public Object intercept(Object obj, Method method,
                        Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
                    return proxy.invokeSuper(obj, args);
                }
            });
            enhancer.create();
        }
    }
    static class OOMObject {
    }
}

 

運行結果：

Caused by: java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space  

at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)  

at java.lang.ClassLoader.defineClassCond(ClassLoader.java:632)  

at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:616)  ... 8 more

方法區溢出也是一種常見的內存溢出異常，一個類要被垃圾收集器回收掉，斷定條件是比較苛刻的。在常常動態生成大量Class的應用中，須要特別注意類的回 收情況。這類場景除了上面提到的程序使用了CGLib字節碼加強和動態語言以外，常見的還有：大量JSP或動態產生JSP文件的應用（JSP第一次運行時 須要編譯爲Java類）、基於OSGi的應用（即便是同一個類文件，被不一樣的加載器加載也會視爲不一樣的類）等。

 

解決方式：

-PermSize ：方法區的初始容量，默認是物理內存的1/64

-MaxPermSize :最大方法區容量。

 

4.本地直接內存溢出

 

    並非虛擬機運行時數據區的一部分。JDK1.4中引入了NIO類，引入了一種基於通道與緩衝區的I/O方式，可使用Native直接分配堆外內存，避免了再Java堆和Native堆中來回複製數據。

不會受到Java堆內存限制，但會受到機器總內存的限制。

若是如法申請到足夠的空間拋出OutOfMemoryError。

 

解決方式：-XX：MaxDirectMemorySize 本機直接內存大小，若是不指定，則與Xmx同樣。