JVM內存溢出分析-實戰JVM（二）

JVM規範規定，除了程序計數器，虛擬機其餘內存區域均會發生內存溢出的可能，OutOfMemoryError（OOM）

原文地址：http://www.begincode.net/blog/62  個人網站，歡迎你們多提意見

本文目的：

    一、經過代碼人爲形成OOM，讓你們跟了解JVM運行時各區存儲的內容。

    二、經過demo讓你們實際開發過程當中，可以根據異常判斷是那個內存區域發生的溢出，

    三、讓你們瞭解到什麼樣的代碼會產生OOM，開發中可以儘可能規避。

前提：

     先和你們介紹一下eclipse如何設置JVM參數，Xms 最小堆內存，Xmx最大堆內存，

      HeapDumpOnOutOfMemoryError：發生內存溢出時生成堆轉儲快照

1、JAVA堆內存溢出

 代碼實例，來自<<深刻理解JVM虛擬機>>

public class TestOOM {
	static class OOMObject{
		
	}
	public static void main(String[] args) {
		List<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>();
		while(true){
			list.add(new OOMObject());
		}
	}

}

運行結果以下，發生內存溢出，在OutOfMemoryError後面會跟着 Java heap space 提示是堆內存溢出，

同時生成 java_pid10308.hprof 文件

該文件能夠用分析工具MAT進行分析，安裝連接http://www.begincode.net/blog/45 也能夠用其餘工具，

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to java_pid10308.hprof ...
Heap dump file created [27883798 bytes in 0.497 secs]

經過工具能夠分析是內存泄露仍是內存溢出，若是不存在泄露，那就是存在着不少對象實例沒法回收，能夠經過分析查看是那些對象，是否必須存活，若是必須存活在考慮適當調整JVM堆參數，如Xmx Xms等在之後的文章中會在此介紹。

2、虛擬機棧和本地方棧溢出（棧溢出）

    一、虛擬機棧

   虛擬機棧溢出，理論上分爲兩種，一種是線程請求的棧深度大於虛擬機容許的最大深度，另一種是申請的空間不足。

   由於虛擬機棧記錄的是局部變量（方法變量）和函數調用棧針，則產生堆棧溢出通常是函數調用深度，如遞歸類或者

    方法A調用方法B，方法B調用方法C這樣調用深度超過了虛擬機容許的最大深度，

    JVM參數設置爲以下，Xss128k  Xss是堆棧大小

-Xms20m -Xmx20m -Xss128k -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

 demo以下

public class TestOOM {
	static int stackIndex = 0;
	public   void testStackOverFlow(){
		stackIndex++;
		testStackOverFlow();
	}

	public static void main(String[] args) throws Throwable  {
		try{
			TestOOM oom = new TestOOM();
			oom.testStackOverFlow();
		}catch(Throwable e){
			System.out.println("堆棧深度（迭代次數）："+stackIndex);
			throw e;
		}
	}
}

執行結果，堆棧深度達到983，堆棧溢出，並會給出具體是類，方法，發生的錯誤

堆棧深度（迭代次數）：983
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
	at zgwx.TestOOM.testStackOverFlow(TestOOM.java:9)
	at zgwx.TestOOM.testStackOverFlow(TestOOM.java:10)

相同參數狀況下若是修改遞歸的方法，在方法內建立幾個變量你們再看下結果。

public   void testStackOverFlow(){
		stackIndex++;
		int str = 12;
		int str2 = 12;
		int str3 = 12;
		int str4 = 12;
		int str5 = 12;
		int str6 = 12;
		int str7 = 12;
		int str8 = 12;
		testStackOverFlow();
	}

執行結果以下，迭代次數明顯減小，說明局部變量佔用了堆棧的空間

堆棧深度（迭代次數）：579
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
	at zgwx.TestOOM.testStackOverFlow(TestOOM.java:9)
	at zgwx.TestOOM.testStackOverFlow(TestOOM.java:18)

    二、本地方法棧，本地方法棧能夠經過建立線程的方式來實現溢出，由於java線程是映射到操做系統內核上，因此線程會調用本地方法，形成本地方法棧的溢出

   本機環境沒測試出來，機器卡死了，你們能夠本身試試儘可能多建立線程，就會撐爆本地方法棧

   下面是找來的例子，沒見到效果，都死卡死機了結

public class Test {
	private void runAlways(){
		while(true){
			
		}
	}
	public void createThread(){
		while(true){
			Thread thread = new Thread(new Runnable(){
				public void run() {
					runAlways();
				}
				
			});
			thread.start();
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		Test test = new Test();
		test.createThread();
	}
	}

3、直接本機內存溢出

    本機內存溢出能夠無限制申請空間便可，用nio的申請緩衝區方式

public static void main(String[] args) {
		List list = new ArrayList();
		while(true){
			ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(1024*2048);
			list.add(byteBuffer);
		}
	}

執行結果以下，OutOfMemoryError後面的提示，Direct buffer memory 說明了直接緩衝區，

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory
	at java.nio.Bits.reserveMemory(Bits.java:658)
	at java.nio.DirectByteBuffer.<init>(DirectByteBuffer.java:123)

4、方法區（永久代）溢出

    方法區存儲的是加載的類信息，常量，咱們就循環建立字符串常量，讓方法區溢出

    爲了儘快溢出，jvm參數設置永久代參數5M： -XX:PermSize=5m  -XX:MaxPermSize=5m

    代碼以下：

public static void main(String[] args) {
		List list = new ArrayList();
		int i = 0;
		while(true){
			list.add((String.valueOf(i++)).intern());
		}
	}

 運行結果以下：OutOfMemoryError後面提示 PermGen space ；改代碼在jdk6及如下版本可以報出以下異常，jdk7高版本及以上部分jvm已經逐漸開始取消永久代的緣由，只會報出堆內存異常

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
	at java.lang.String.intern(Native Method)
	at com.TestSocket.main(TestSocket.java:12)