異常、堆內存溢出、OOM的幾種狀況

一、堆內存溢出

【狀況一】：
　　Java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space：這種是java堆內存不夠，一個緣由是真不夠，另外一個緣由是程序中有死循環；
　　若是是java堆內存不夠的話，能夠經過調整JVM下面的配置來解決：
　　< jvm-arg>-Xms3062m < / jvm-arg>
　　< jvm-arg>-Xmx3062m < / jvm-arg>
　　
【狀況二】
　　java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded
　　【解釋】：JDK6新增錯誤類型，當GC爲釋放很小空間佔用大量時間時拋出；通常是由於堆過小，致使異常的緣由，沒有足夠的內存。
　　【解決方案】：
　　一、查看系統是否有使用大內存的代碼或死循環；
　　二、經過添加JVM配置，來限制使用內存：
　　< jvm-arg>-XX:-UseGCOverheadLimit< /jvm-arg>
　　
【狀況三】：
　　java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space：這種是P區內存不夠，可經過調整JVM的配置：
　　< jvm-arg>-XX:MaxPermSize=128m< /jvm-arg>
　　< jvm-arg>-XXermSize=128m< /jvm-arg>
　　【注】：
　　JVM的Perm區主要用於存放Class和Meta信息的,Class在被Loader時就會被放到PermGen space，這個區域成爲年老代，GC在主程序運行期間不會對年老區進行清理，默認是64M大小，當程序須要加載的對象比較多時，超過64M就會報這部份內存溢出了，須要加大內存分配，通常128m足夠。
　　
【狀況四】：
　　java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory
　　調整-XX:MaxDirectMemorySize= 參數，如添加JVM配置：
　　< jvm-arg>-XX:MaxDirectMemorySize=128m< /jvm-arg>
　　
【狀況五】：
　　java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
　　【緣由】：Stack空間不足以建立額外的線程，要麼是建立的線程過多，要麼是Stack空間確實小了。
　　【解決】：因爲JVM沒有提供參數設置總的stack空間大小，但能夠設置單個線程棧的大小；而系統的用戶空間一共是3G，除了Text/Data/BSS /MemoryMapping幾個段以外，Heap和Stack空間的總量有限，是此消彼長的。所以遇到這個錯誤，能夠經過兩個途徑解決：
　　1.經過 -Xss啓動參數減小單個線程棧大小，這樣便能開更多線程（固然不能過小，過小會出現StackOverflowError）；
　　2.經過-Xms -Xmx 兩參數減小Heap大小，將內存讓給Stack（前提是保證Heap空間夠用）。
　　
【狀況六】：
　　java.lang.StackOverflowError
　　【緣由】：這也內存溢出錯誤的一種，即線程棧的溢出，要麼是方法調用層次過多（好比存在無限遞歸調用），要麼是線程棧過小。
　　【解決】：優化程序設計，減小方法調用層次；調整-Xss參數增長線程棧大小。

二、Java異常

1. Throwable  
   Throwable是 Java 語言中全部錯誤或異常的超類。  
   Throwable包含兩個子類: Error 和 Exception 。它們一般用於指示發生了異常狀況。  
   Throwable包含了其線程建立時線程執行堆棧的快照，它提供了printStackTrace()等接口用於獲取堆棧跟蹤數據等信息。

2. Exception  
   Exception及其子類是 Throwable 的一種形式，它指出了合理的應用程序想要捕獲的條件。

3. RuntimeException  
   RuntimeException是那些可能在 Java 虛擬機正常運行期間拋出的異常的超類。  
   編譯器不會檢查RuntimeException異常。 例如，除數爲零時，拋出ArithmeticException異常。RuntimeException是ArithmeticException的超類。當代碼發生除數爲零的狀況時，假若既」沒有經過throws聲明拋出ArithmeticException異常」，也」沒有經過try…catch…處理該異常」，也能經過編譯。這就是咱們所說的」編譯器不會檢查RuntimeException異常」！  
   若是代碼會產生RuntimeException異常，則須要經過修改代碼進行避免。 例如，若會發生除數爲零的狀況，則須要經過代碼避免該狀況的發生！

4. Error  
   和Exception同樣， Error也是Throwable的子類。 它用於指示合理的應用程序不該該試圖捕獲的嚴重問題，大多數這樣的錯誤都是異常條件。  
   和RuntimeException同樣， 編譯器也不會檢查Error。

Java將可拋出(Throwable)的結構分爲三種類型： 被檢查的異常(Checked Exception)，運行時異常(RuntimeException)和錯誤(Error)。

(01) 運行時異常  
定義 : RuntimeException及其子類都被稱爲運行時異常。  
特色 : Java編譯器不會檢查它。 也就是說，當程序中可能出現這類異常時，假若既」沒有經過throws聲明拋出它」，也」沒有用try-catch語句捕獲它」，仍是會編譯經過。例如，除數爲零時產生的ArithmeticException異常，數組越界時產生的IndexOutOfBoundsException異常，fail-fail機制產生的ConcurrentModificationException異常等，都屬於運行時異常。  
雖然Java編譯器不會檢查運行時異常，可是咱們也能夠經過throws進行聲明拋出，也能夠經過try-catch對它進行捕獲處理。  
若是產生運行時異常，則須要經過修改代碼來進行避免。 例如，若會發生除數爲零的狀況，則須要經過代碼避免該狀況的發生！

(02) 被檢查的異常  
定義 :  Exception類自己，以及Exception的子類中除了」運行時異常」以外的其它子類都屬於被檢查異常。  
特色 : Java編譯器會檢查它。 此類異常，要麼經過throws進行聲明拋出，要麼經過try-catch進行捕獲處理，不然不能經過編譯。例如，CloneNotSupportedException就屬於被檢查異常。當經過clone()接口去克隆一個對象，而該對象對應的類沒有實現Cloneable接口，就會拋出CloneNotSupportedException異常。  
被檢查異常一般都是能夠恢復的。

(03) 錯誤  
定義 : Error類及其子類。  
特色 : 和運行時異常同樣，編譯器也不會對錯誤進行檢查。  
當資源不足、約束失敗、或是其它程序沒法繼續運行的條件發生時，就產生錯誤。程序自己沒法修復這些錯誤的。例如，VirtualMachineError就屬於錯誤。  
按照Java慣例，咱們是不該該是實現任何新的Error子類的！

對於上面的3種結構，咱們在拋出異常或錯誤時，到底該哪種？《Effective Java》中給出的建議是： 對於能夠恢復的條件使用被檢查異常，對於程序錯誤使用運行時異常。

OOM

1，   OutOfMemoryError異常

除了程序計數器外，虛擬機內存的其餘幾個運行時區域都有發生OutOfMemoryError(OOM)異常的可能，

Java Heap 溢出

通常的異常信息：java.lang.OutOfMemoryError:Java heap spacess

java堆用於存儲對象實例，咱們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，就會在對象數量達到最大堆容量限制後產生內存溢出異常。

出現這種異常，通常手段是先經過內存映像分析工具(如Eclipse Memory Analyzer)對dump出來的堆轉存快照進行分析，重點是確認內存中的對象是不是必要的，先分清是由於內存泄漏(Memory Leak)仍是內存溢出(Memory Overflow)。

若是是內存泄漏，可進一步經過工具查看泄漏對象到GC Roots的引用鏈。因而就能找到泄漏對象時經過怎樣的路徑與GC Roots相關聯並致使垃圾收集器沒法自動回收。

若是不存在泄漏，那就應該檢查虛擬機的參數(-Xmx與-Xms)的設置是否適當。

2，   虛擬機棧和本地方法棧溢出

若是線程請求的棧深度大於虛擬機所容許的最大深度，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

這裏須要注意當棧的大小越大可分配的線程數就越少。

3，   運行時常量池溢出

異常信息：java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space

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。

4，   方法區溢出

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。

異常信息：java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space

方法區溢出也是一種常見的內存溢出異常，一個類若是要被垃圾收集器回收，斷定條件是很苛刻的。在常常動態生成大量Class的應用中，要特別注意這點。