內(nèi)存溢出是指應(yīng)用系統(tǒng)中存在無(wú)法回收的內(nèi)存或使用的內(nèi)存過(guò)多，最終使得程序運(yùn)行要用到的內(nèi)存大于虛擬機(jī)能提供的最大內(nèi)存。這篇文章整理自《深入理解java虛擬機(jī)》。因?yàn)閮?nèi)存溢出問(wèn)題不僅是工作中的一個(gè)重要方面，而且面試中也是經(jīng)常問(wèn)。

一、內(nèi)存溢出原因

內(nèi)存溢出就是內(nèi)存不夠，引起內(nèi)存溢出的原因有很多種，常見(jiàn)的有以下幾種：

1、內(nèi)存中加載的數(shù)據(jù)量過(guò)于龐大，如一次從數(shù)據(jù)庫(kù)取出過(guò)多數(shù)據(jù)；

2、集合類(lèi)中有對(duì)對(duì)象的引用，使用完后未清空，使得JVM不能回收；

3、代碼中存在死循環(huán)或循環(huán)產(chǎn)生過(guò)多重復(fù)的對(duì)象實(shí)體；

4、使用的第三方軟件中的BUG；

5、啟動(dòng)參數(shù)內(nèi)存值設(shè)定的過(guò)小；

當(dāng)然實(shí)際情況中內(nèi)存溢出的原因就太多了。下面我們就對(duì)這些原因分類(lèi)一下：

以上的圖是基于java7來(lái)敘述的，從上面這張圖我們能夠得到如下信息：java虛擬機(jī)把內(nèi)存分為5個(gè)模塊。

（1）程序計(jì)數(shù)器：程序計(jì)數(shù)器是線(xiàn)程私有的，主要的作用是通過(guò)改變這個(gè)計(jì)數(shù)器的值來(lái)選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令。既然每個(gè)線(xiàn)程都有一個(gè)，那么這些線(xiàn)程的計(jì)數(shù)器是互不影響的。也不會(huì)拋出任何異常。

（2）虛擬機(jī)棧和本地方法棧：虛擬機(jī)棧描述的是java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型，每個(gè)方法在執(zhí)行的時(shí)候都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀用于存儲(chǔ)局部變量表、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)連接、方法出口等信息。本地方法棧與虛擬機(jī)棧的區(qū)別是，虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行java方法服務(wù)，而本地方法棧則為虛擬機(jī)提供native方法服務(wù)。

在單線(xiàn)程的操作中，無(wú)論是由于棧幀太大，還是虛擬機(jī)棧空間太小，當(dāng)棧空間無(wú)法分配時(shí)，虛擬機(jī)拋出的都是StackOverflowError異常，而不會(huì)得到OutOfMemoryError異常。而在多線(xiàn)程環(huán)境下，則會(huì)拋出OutOfMemoryError異常。

（3）java堆和方法區(qū)：java堆區(qū)主要存放對(duì)象實(shí)例和數(shù)組等，方法區(qū)保存類(lèi)信息、常量、靜態(tài)變量等等。運(yùn)行時(shí)常量池也是方法區(qū)的一部分。這兩塊區(qū)域是線(xiàn)程共享的區(qū)域，只會(huì)拋出OutOfMemoryError。

二、內(nèi)存溢出實(shí)例

1、堆溢出

既然堆是存放實(shí)例對(duì)象的，那我們就無(wú)線(xiàn)創(chuàng)建實(shí)例對(duì)象。這樣堆區(qū)遲早會(huì)滿(mǎn)。

public class HeapOOM {static class User {}public static void main(String[] args) {List<User> list = new ArrayList<User>();while (true) {list.add(new User());}} } /*Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceededat com.fdd.test.HeapOOM.main(HeapOOM.java:11)*/

因?yàn)槲姨崆霸O(shè)置了堆區(qū)內(nèi)存，所以無(wú)限創(chuàng)建就會(huì)拋出異常。

2、虛擬機(jī)棧和本地方法棧溢出

Java虛擬機(jī)規(guī)范中描述了兩種異常：

• 如果線(xiàn)程請(qǐng)求的棧深度大于虛擬機(jī)鎖允許的最大深度，將拋出StackOverflowError異常。
• 如果虛擬機(jī)在擴(kuò)展棧時(shí)無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存空間，則拋出OutOfMemoryError異常。

第一種我們只需要使用方法遞歸調(diào)用即可模擬：

public class StackOutOfMemoryError {public static void main(String[] args) { test();}private static void go() {System.out.println("StackOverflowError異常");test();} } /*Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowErrorat sun.nio.cs.ext.DoubleByte$Encoder.encodeLoop(DoubleByte.java:617)at java.nio.charset.CharsetEncoder.encode(CharsetEncoder.java:579)at sun.nio.cs.StreamEncoder.implWrite(StreamEncoder.java:271)at sun.nio.cs.StreamEncoder.write(StreamEncoder.java:125)at java.io.OutputStreamWriter.write(OutputStreamWriter.java:207)at java.io.BufferedWriter.flushBuffer(BufferedWriter.java:129)at java.io.PrintStream.write(PrintStream.java:526)at java.io.PrintStream.print(PrintStream.java:597)at java.io.PrintStream.println(PrintStream.java:736)at com.fdd.test.StackOutOfMemoryError.go(StackOutOfMemoryError.java:11)at com.fdd.test.StackOutOfMemoryError.go(StackOutOfMemoryError.java:13)*/

第二種也可以遞歸調(diào)用模擬,，但是使用的是類(lèi)直接調(diào)用。

public class JavaVMStackSOF {private int stackLength = 1;public void stackLeak() {stackLength++;stackLeak();}public static void main(String[] args) {JavaVMStackSOF oom = new JavaVMStackSOF();oom.stackLeak();} } /*Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowErrorat com.lindaxuan.outofmemory.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:18)at com.lindaxuan.outofmemory.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:19)at com.lindaxuan.outofmemory.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:19)at com.lindaxuan.outofmemory.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:19)at com.lindaxuan.outofmemory.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:19)at com.lindaxuan.outofmemory.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:19)at com.lindaxuan.outofmemory.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:19)at com.lindaxuan.outofmemory.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:19)at com.lindaxuan.outofmemory.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:19)... */

3、方法區(qū)和運(yùn)行時(shí)常量池溢出

public class JavaMethodAreaOOM {public static void main(String[] args) {while (true) {Enhancer enhancer = new Enhancer();enhancer.setSuperclass(User.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 User {} } /*Exception in thread "main"Exception: java.lang.OutOfMemoryError thrown from the UncaughtExceptionHandler in thread "main" */

4、本機(jī)直接內(nèi)存溢出

DirectMemory容量可通過(guò)-XX: MaxDirectMemorySize指定，如果不指定，則默認(rèn)與Java堆最大值 (-Xmx指定)一樣。

public class DirectMemoryOOM {private static final int _1MB = 1024 * 1024;public static void main(String[] args) throws Exception {Field unsafeField = Unsafe.class.getDeclaredFields()[0];unsafeField.setAccessible(true);Unsafe unsafe = (Unsafe) unsafeField.get(null);while (true) {unsafe.allocateMemory(_1MB);}} }

上面介紹了幾個(gè)實(shí)例，那遇到這種問(wèn)題如何排查呢？

三、內(nèi)存溢出排查

排查其實(shí)最主要的就是檢查代碼，而且內(nèi)存溢出往往都是代碼的問(wèn)題。當(dāng)然一下幾點(diǎn)都是需要注意的：

（1）內(nèi)存中加載的數(shù)據(jù)量過(guò)于龐大，如一次從數(shù)據(jù)庫(kù)取出過(guò)多數(shù)據(jù)；

（2）集合類(lèi)中有對(duì)對(duì)象的引用，使用完后未清空，使得JVM不能回收；

（3）代碼中存在死循環(huán)或循環(huán)產(chǎn)生過(guò)多重復(fù)的對(duì)象實(shí)體；

（4）使用的第三方軟件中的BUG；

（5）啟動(dòng)參數(shù)內(nèi)存值設(shè)定的過(guò)小；

最后就是解決了。

第一步，修改JVM啟動(dòng)參數(shù)，直接增加內(nèi)存。

第二步，檢查錯(cuò)誤日志

第三步，對(duì)代碼進(jìn)行走查和分析，找出可能發(fā)生內(nèi)存溢出的位置。

一般情況下代碼出錯(cuò)的概率會(huì)比較大一些，當(dāng)然了不同的場(chǎng)景不同錯(cuò)誤總是復(fù)雜多樣的。

（4）使用的第三方軟件中的BUG；

（5）啟動(dòng)參數(shù)內(nèi)存值設(shè)定的過(guò)小；

最后就是解決了。

第一步，修改JVM啟動(dòng)參數(shù)，直接增加內(nèi)存。

第二步，檢查錯(cuò)誤日志

第三步，對(duì)代碼進(jìn)行走查和分析，找出可能發(fā)生內(nèi)存溢出的位置。

一般情況下代碼出錯(cuò)的概率會(huì)比較大一些，當(dāng)然了不同的場(chǎng)景不同錯(cuò)誤總是復(fù)雜多樣的。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的JVM(7)内存溢出问题（工作中常用、面试也重要的知识点）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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