OutOfMemoryError在開發(fā)過程中是司空見慣的，遇到這個錯誤，新手程序員都知道從兩個方面入手來解決：一是排查程序是否有BUG導(dǎo)致內(nèi)存泄漏；二是調(diào)整JVM啟動參數(shù)增大內(nèi)存。OutOfMemoryError有好幾種情況，每次遇到這個錯誤時，觀察OutOfMemoryError后面的提示信息，就可以發(fā)現(xiàn)不同之處，如：

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
java.lang.OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit

雖然都叫OutOfMemoryError，但每種錯誤背后的成因是不一樣的，解決方法也要視情況而定，不能一概而論。只有深入了解JVM的內(nèi)存結(jié)構(gòu)并仔細(xì)分析錯誤信息，才有可能做到對癥下藥，手到病除。

JVM規(guī)范

JVM規(guī)范對Java運行時的內(nèi)存劃定了幾塊區(qū)域（詳見這里），有：JVM棧（Java Virtual Machine Stacks）、堆（Heap）、方法區(qū)（Method Area）、常量池（Runtime Constant Pool）、本地方法棧（Native Method Stacks），但對各塊區(qū)域的內(nèi)存布局和地址空間卻沒有明確規(guī)定，而留給各JVM廠商發(fā)揮的空間。

HotSpot JVM

Sun自家的HotSpot JVM實現(xiàn)對堆內(nèi)存結(jié)構(gòu)有相對明確的說明。按照HotSpot JVM的實現(xiàn)，堆內(nèi)存分為3個代：Young Generation、Old(Tenured) Generation、Permanent Generation。眾所周知，GC（垃圾收集）就是發(fā)生在堆內(nèi)存這三個代上面的。Young用于分配新的Java對象，其又被分為三個部分：Eden Space和兩塊Survivor Space(稱為From和To)，Old用于存放在GC過程中從Young Gen中存活下來的對象，Permanent用于存放JVM加載的class等元數(shù)據(jù)。詳情參見HotSpot內(nèi)存管理白皮書。堆的布局圖示如下：

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根據(jù)這些信息，我們可以推導(dǎo)出JVM規(guī)范的內(nèi)存分區(qū)和HotSpot實現(xiàn)中內(nèi)存區(qū)域的對應(yīng)關(guān)系：JVM規(guī)范的Heap對應(yīng)到Y(jié)oung和Old Generation，方法區(qū)和常量池對應(yīng)到Permanent Generation。對于Stack內(nèi)存，HotSpot實現(xiàn)也沒有詳細(xì)說明，但HotSpot白皮書上提到，Java線程棧是用宿主操作系統(tǒng)的棧和線程模型來表示的，Java方法和native方法共享相同的棧。因此，可以認(rèn)為在HotSpot中，JVM棧和本地方法棧是一回事。

操作系統(tǒng)

由于一個JVM進程首先是一個操作系統(tǒng)進程，因此會遵循操作系統(tǒng)進程地址空間的規(guī)定。32位系統(tǒng)的地址空間為4G，即最多表示4GB的虛擬內(nèi)存。在Linux系統(tǒng)中，高地址的1G空間（即0xC0000000~0xFFFFFFFF）被系統(tǒng)內(nèi)核占用，低地址的3G空間（即0×00000000~0xBFFFFFFF）為用戶程序所使用（顯然JVM進程運行在這3G的地址空間中）。這3G的地址空間從低到高又分為多個段；Text段用于存放程序二進制代碼；Data段用于存放編譯時已初始化的靜態(tài)變量；BSS段用于存放未初始化的靜態(tài)變量；Heap即堆，用于動態(tài)內(nèi)存分配的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，C語言的malloc函數(shù)申請的內(nèi)存即是從此處分配的，Java的new實例化的對象也是自此分配。不同于前面三個段，Heap空間是可變的，其上界由低地址向高地址增長。內(nèi)存映射區(qū)，加載的動態(tài)鏈接庫位于這個區(qū)中；Stack即棧空間，線程的執(zhí)行即是占用棧內(nèi)存，棧空間也是可變的，但它是通過下界從高地址向低地址移動而增長的。詳情參見這里。圖示如下：

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JVM本身是由native code所編寫的，所以JVM進程同樣具有Text/Data/BSS/Heap/MemoryMapping/Stack等內(nèi)存段。而Java語言的Heap應(yīng)當(dāng)是建立在操作系統(tǒng)進程的Heap之上的，Java語言的Stack應(yīng)該也是建立操作系統(tǒng)進程Stack之上的。 綜合HotSpot的內(nèi)存區(qū)域和操作系統(tǒng)進程的地址空間，可以大致得到下列圖示：

Java線程的內(nèi)存是位于JVM或操作系統(tǒng)的棧（Stack）空間中，不同于對象——是位于堆（Heap）中。這是很多新手程序員容易誤解的地方。注意，“Java線程的內(nèi)存”這個用詞不是指Java.lang.Thread對象的內(nèi)存，java.lang.Thread對象本身是在Heap中分配的，當(dāng)調(diào)用start()方法之后，JVM會創(chuàng)建一個執(zhí)行單元，最終會創(chuàng)建一個操作系統(tǒng)的native thread來執(zhí)行，而這個執(zhí)行單元或native thread是使用Stack內(nèi)存空間的。

經(jīng)過上述鋪墊，可以得知，JVM進程的內(nèi)存大致分為Heap空間和Stack空間兩部分。Heap又分為Young、Old、Permanent三個代。Stack分為Java方法棧和native方法棧（不做區(qū)分），在Stack內(nèi)存區(qū)中，可以創(chuàng)建多個線程棧，每個線程棧占據(jù)Stack區(qū)中一小部分內(nèi)存，線程棧是一個LIFO數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，每調(diào)用一個方法，會在棧頂創(chuàng)建一個Frame，方法返回時，相應(yīng)的Frame會從棧頂移除（通過移動棧頂指針）。在這每一部分內(nèi)存中，都有可能會出現(xiàn)溢出錯誤。回到開頭的OutOfMemoryError，下面逐個說明錯誤原因和解決方法（每個OutOfMemoryError都有可能是程序BUG導(dǎo)致，因此解決方法不包括對BUG的排查）。

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
原因：Heap內(nèi)存溢出，意味著Young和Old generation的內(nèi)存不夠。
解決：調(diào)整java啟動參數(shù) -Xms -Xmx 來增加Heap內(nèi)存。

java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
原因：Stack空間不足以創(chuàng)建額外的線程，要么是創(chuàng)建的線程過多，要么是Stack空間確實小了。
解決：由于JVM沒有提供參數(shù)設(shè)置總的stack空間大小，但可以設(shè)置單個線程棧的大小；而系統(tǒng)的用戶空間一共是3G，除了Text/Data/BSS/MemoryMapping幾個段之外，Heap和Stack空間的總量有限，是此消彼長的。因此遇到這個錯誤，可以通過兩個途徑解決：1.通過-Xss啟動參數(shù)減少單個線程棧大小，這樣便能開更多線程（當(dāng)然不能太小，太小會出現(xiàn)StackOverflowError）；2.通過-Xms -Xmx 兩參數(shù)減少Heap大小，將內(nèi)存讓給Stack（前提是保證Heap空間夠用）。

java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
原因：Permanent Generation空間不足，不能加載額外的類。
解決：調(diào)整-XX:PermSize= -XX:MaxPermSize= 兩個參數(shù)來增大PermGen內(nèi)存。一般情況下，這兩個參數(shù)不要手動設(shè)置，只要設(shè)置-Xmx足夠大即可，JVM會自行選擇合適的PermGen大小。

java.lang.OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
原因：這個錯誤比較少見（試著new一個長度1億的數(shù)組看看），同樣是由于Heap空間不足。如果需要new一個如此之大的數(shù)組，程序邏輯多半是不合理的。
解決：修改程序邏輯吧。或者也可以通過-Xmx來增大堆內(nèi)存。

在GC花費了大量時間，卻僅回收了少量內(nèi)存時，也會報出OutOfMemoryError，我只遇到過一兩次。當(dāng)使用-XX:+UseParallelGC或-XX:+UseConcMarkSweepGC收集器時，在上述情況下會報錯，在HotSpot GC Turning文檔上有說明：
The parallel(concurrent) collector will throw an OutOfMemoryError if too much time is being spent in garbage collection: if more than 98% of the total time is spent in garbage collection and less than 2% of the heap is recovered, an OutOfMemoryError will be thrown.
對這個問題，一是需要進行GC turning，二是需要優(yōu)化程序邏輯。

java.lang.StackOverflowError
原因：這也內(nèi)存溢出錯誤的一種，即線程棧的溢出，要么是方法調(diào)用層次過多（比如存在無限遞歸調(diào)用），要么是線程棧太小。
解決：優(yōu)化程序設(shè)計，減少方法調(diào)用層次；調(diào)整-Xss參數(shù)增加線程棧大小。

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本文轉(zhuǎn)自

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的JAVA常见错误处理方法 和 JVM内存结构的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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