对Java OutOfMemory异常的探究

Posted 2020-09-22 一个后端狗

Java堆溢出

虚拟机参数：

-Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

将堆的最小值和最大值都限制成为20M，-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError出现内存异常时令java虚拟机Dump堆内存转储快照

代码

 1 import java.util.*;
 2 
 3 /**
 4  * Created by zcy on 2017/6/11.
 5  */
 6 public class TestHeapMemory {
 7 
 8     static class OOMObject{
 9 
10     }
11 
12     public static void main(String[] args){
13         List<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>();
14         while (true){
15             list.add(new OOMObject());
16         }
17     }
18 }

运行出现异常：

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to java_pid9392.hprof ...
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3210)
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3181)
    at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:261)
    at java.util.ArrayList.ensureExplicitCapacity(ArrayList.java:235)
    at java.util.ArrayList.ensureCapacityInternal(ArrayList.java:227)
Heap dump file created [28361944 bytes in 0.134 secs]
    at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:458)
    at TestHeapMemory.main(TestHeapMemory.java:15)

为了查看实时堆的使用情况，我们可以安装VisualVM Launcher。

安装请参考http://www.oschina.net/translate/setting-up-visualvm-in-under-5-minutes

使用VisualVM Launcher调试程序（需要在程序中sleep延时），发现堆内存一路上涨，最后崩掉了。

查看dump file，绝大多数内存都被数组占用了

要解决Heap的OutOfMemory，一般的手段是使用内存映像分析工具，分析堆转储文件，重点是确认内存中的对象是否是必要的，也就是要先分清楚到底是出现了内存泄露还是内存溢出。

如果是内存泄露，可以进一步使用工具查看到GC Roots的引用链。于是就能找到泄露对象是通过怎样的路径与GC Roots相关联，导致GC无法自动回收。

如果每个对象都有必要存活着，那么应该检查堆参数（-Xms和-Xmx）是否还可以调大

 

虚拟机栈和本地方法栈溢出

两种异常：

• StackOverFlow异常：线程请求的栈深度大于虚拟机允许的最大深度。
• OutOfMemory异常：虚拟机扩展栈时无法申请到足够的内存空间。

虚拟机参数：

-Xss128k

代码：

 1 /**
 2  * Created by zcy on 2017/6/11.
 3  */
 4 public class TestStackOF {
 5 
 6     private static int stackLength = 0;
 7 
 8     public static void stackLeak() throws InterruptedException {
 9         stackLength++;
10         stackLeak();
11     }
12 
13     public static void main(String args[]) throws Throwable {
14         try{
15             TestStackOF.stackLeak();
16         }
17         catch (Throwable e){
18             System.out.println("stack length is: " + stackLength);
19             throw e;
20         }
21     }
22 }

运行结果：

stack length is: 1102
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at TestStackOF.stackLeak(TestStackOF.java:9)
    at TestStackOF.stackLeak(TestStackOF.java:10)
    at TestStackOF.stackLeak(TestStackOF.java:10)
    at TestStackOF.stackLeak(TestStackOF.java:10)
        ...

最后总结一下：

• 对于StackOverFlow异常：栈深度（1000-2000）绝大多数情况下都够用了。有错误堆栈可以阅读。
• 如果由于建立线程过多导致的内存溢出，可以减少堆容量和每个进程的栈容量换取更多的线程。

 

方法区和运行时常量池溢出