内存溢出的解决方法

Posted 2023-03-23

内存溢出是指应用系统中存在无法回收的内存或使用的内存过多，最终使得程序运行要用到的内存大于虚拟机能提供的最大内存。
内存中加载的数据量过于庞大，如一次从数据库取出过多数据；集合类中有对对象的引用，使用完后未清空，使得JVM不能回收；代码中存在死循环或循环产生过多重复的对象实体；使用的第三方软件中的BUG；启动参数内存值设定的过小；
检查对数据库查询中，是否有一次获得全部数据的查询。一般来说，如果一次取十万条记录到内存，就可能引起内存溢出。这个问题比较隐蔽，在上线前，数据库中数据较少，不容易出问题，上线后，数据库中数据多了，一次查询就有可能引起内存溢出。因此对于数据库查询尽量采用分页的方式查询。
检查代码中是否有死循环或递归调用。 参考技术A

内存溢出虽然很棘手，但也有相应的解决办法，可以按照从易到难，一步步的解决。
第一步，就是修改JVM启动参数，直接增加内存。这一点看上去似乎很简单，但很容易被忽略。JVM默认可以使用的内存为64M，Tomcat默认可以使用的内存为128MB，对于稍复杂一点的系统就会不够用。在某项目中，就因为启动参数使用的默认值，经常报“OutOfMemory”错误。因此，-Xms，-Xmx参数一定不要忘记加。
第二步，检查错误日志，查看“OutOfMemory”错误前是否有其它异常或错误。在一个项目中，使用两个数据库连接，其中专用于发送短信的数据库连接使用DBCP连接池管理，用户为不将短信发出，有意将数据库连接用户名改错，使得日志中有许多数据库连接异常的日志，一段时间后，就出现“OutOfMemory”错误。经分析，这是由于DBCP连接池BUG引起的，数据库连接不上后，没有将连接释放，最终使得DBCP报“OutOfMemory”错误。经过修改正确数据库连接参数后，就没有再出现内存溢出的错误。
查看日志对于分析内存溢出是非常重要的，通过仔细查看日志，分析内存溢出前做过哪些操作，可以大致定位有问题的模块。
第三步，安排有经验的编程人员对代码进行走查和分析，找出可能发生内存溢出的位置。重点排查以下几点：
 检查代码中是否有死循环或递归调用。
 检查是否有大循环重复产生新对象实体。
 检查对数据库查询中，是否有一次获得全部数据的查询。一般来说，如果一次取十万条记录到内存，就可能引起内存溢出。这个问题比较隐蔽，在上线前，数据库中数据较少，不容易出问题，上线后，数据库中数据多了，一次查询就有可能引起内存溢出。因此对于数据库查询尽量采用分页的方式查询。
 检查List、MAP等集合对象是否有使用完后，未清除的问题。List、MAP等集合对象会始终存有对对象的引用，使得这些对象不能被GC回收。
第四步，使用内存查看工具动态查看内存使用情况。某个项目上线后，每次系统启动两天后，就会出现内存溢出的错误。这种情况一般是代码中出现了缓慢的内存泄漏，用上面三个步骤解决不了，这就需要使用内存查看工具了。
内存查看工具有许多，比较有名的有：Optimizeit Profiler、JProbeProfiler、JinSight和Java1.5的Jconsole等。它们的基本工作原理大同小异，都是监测Java程序运行时所有对象的申请、释放等动作，将内存管理的所有信息进行统计、分析、可视化。开发人员可以根据这些信息判断程序是否有内存泄漏问题。一般来说，一个正常的系统在其启动完成后其内存的占用量是基本稳定的，而不应该是无限制的增长的。持续地观察系统运行时使用的内存的大小，可以看到在内存使用监控窗口中是基本规则的锯齿形的图线，如果内存的大小持续地增长，则说明系统存在内存泄漏问题。通过间隔一段时间取一次内存快照，然后对内存快照中对象的使用与引用等信息进行比对与分析，可以找出是哪个类的对象在泄漏。
通过以上四个步骤的分析与处理，基本能处理内存溢出的问题。当然，在这些过程中也需要相当的经验与敏感度，需要在实际的开发与调试过程中不断积累。

Java虚拟机系列---内存溢出情况及解决方法

因为Java虚拟机内存有堆内存、方法区、虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器五部分组成，其中程序计数器是唯一一块不会发生内存溢出异常的内存区，所以只有四类内存区可能发生内存溢出异常，其中虚拟机栈和本地方法栈都是Java方法执行的内存模型，所以它们的异常发生情况几乎相同，另外，在方法区中。又有一块内存是常量池，所以内存溢出的情况可分为Java堆溢出、虚拟机栈和本地方法栈溢出、方法区和运行时常量池溢三种情况。

一、Java堆溢出

1、产生的原因：因为堆中存放的是对象实例和数组，所以当对象数量>最大堆容量限制时，就会发生内存溢出异常；

2、解决方案：

1）如果对象不是必须的，但是又有指向GC Root(后面章节介绍)的引用链，此时无法被GC，就会出现内存泄露，可通过定位泄露原因在代码中找到解决方案；

2）如果对象是必须的，就要检查虚拟机栈的堆参数能否调大（当虚拟机内存总容量小于物理内存时可以调大），如果能调大可通过修改该参数来解决：

--Xmx：最大堆内存

--Xms：最小堆内存

如果--Xmx和--Xms相同，则说明堆内存不可动态扩展。

二、虚拟机栈和本地方法栈溢出

1、发生内存溢出的原因：

由于在HotSpot虚拟机中，不区分虚拟机栈和本地方法栈，所以设置本地方法栈大小的参数--Xoss无效，一般通过--Xss参数设置栈容量（我猜测ss是stack size的缩写，这样比较好记）

虚拟机中定义了两种异常情况：

1）当线程申请的栈深度超过虚拟机允许的最大栈深度时，会发生StackOverflowError异常；

2）当栈内存扩展时，如果不能申请到足够的内存，就会发生OutOfMemoryError异常

我们知道这部分内存是线程私有的，每个线程都需要分配一块内存，所以当线程很多时就会发生内存溢出，下面来分析一下这句话背后的原理：

①内存容量=堆内存+方法区内存+程序计数器内存（可忽略）+栈内存（虚拟机栈和本地方法栈）；

②因为栈容量在编译器就可知，且一旦分配在运行期就不会改变，在栈容量一定的情况下，每个虚拟机栈分配到的栈容量越大，可以创建的线程数就越少；

③当线程过多时，就会导致栈容量不足，从而发生内存溢出；

2、解决方法：

首先，判断能不能减少线程数，如果能则减少线程数；如果不能减少线程数，就只能通过减小最大堆内存容量和最大栈容量来解决：

1）--Xmx：减少

2）--Xss：减少

三、方法区和运行时常量池溢出

1、异常发生原因

方法区主要存储class的相关信息，如类，名、访问修饰符、常量池、字段描述信息、方法描述信息等，所以如果运行时产生大量的类去填满方法区，就能出现内存溢出异常。这里就涉及到如何动态产生大量类的方法，一般有如下两种：

1）使用反射机制或动态代理

2）使用CGLib直接操作字节码

2、解决方法：

通过调节方法区大小参数--XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区大小，当设置成相同的值时不可扩展。

除以上三种虚拟机内存溢出情况之外，还有一种本机直接内存溢出，可通过调节参数-XX:MaxDirectMemorysize指定，若不指定，则和Java堆内存大小一样。

以上就是Java虚拟机中的几种内存溢出情况及解决方法。