引言

本文總結自周志明的《深入理解Java虛擬機》第二章部分內容。

這部分內容，可以為后續性能調優方面的工作起到鋪墊作用。

一、什么是 OutOfMemoryError

OurOfMemory 簡稱“OOM”， 直譯為“內存耗盡”或“內存溢出”，當然，并不是真的內存耗盡了，它指的是 JVM 的幾個邏輯分區的內存不夠用了，無法為新的對象分配空間。

在 JVM 的幾個主要內存分區中（JVM 棧、本地方法棧、計數器、方法區、Java 堆），只有計數器不會出現這種嚴重錯誤，也就是說，我們常說的堆和棧等，都有可能出現 OOM 的問題。

二、Java 堆溢出

由于 Java 中最常見的內存分配就是對象，因此，經常要分配內存用于創建對象的堆區，是出現OOM問題的最常見內存分區。

對于 Java 堆的內存溢出，原因其實非常簡單。因為堆是用于存儲對象的，因此只要不斷地創建對象，并且保證 GC Roots 到對象之間有可達路徑避免垃圾回收機制清除這些對象，那么堆就必然會出現 OOM 問題。

如果要試驗堆上的 OOM ，最快的方法就是將堆的分配大小調的低一些，并且不可擴展。

跟在 java 啟動指令之后的兩個最基本的堆大小分配參數是：-Xms 最小堆內存 和 -Xmx 最大堆內存。將這兩個參數的值設置為相同，即可避免堆內存的自動擴展。

案例演示

案例使用 JDK 1.8 ，IDE是 Eclipse，內存分析工具Eclipse Memory Analyzer（簡稱 MAT）（https://www.eclipse.org/mat/downloads.php）

使用如上圖所示的虛擬機參數執行程序，即可發生堆內存的 OOM 錯誤。-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 參數可以讓虛擬機在出現內存溢出時Dump（轉儲；傾倒）出當前的內存堆轉儲快照，以便事后進行分析。

dump文件的名稱類似： java_pid31228.hprof，需要使用?MAT 打開并分析。（具體分析過程暫時不做詳細介紹）

總之，當出現堆溢出時，一般的手段是，先通過內存映像分析工具（如Eclipse Memory Analyzer）對 Dump 出來的堆轉儲快照進行分析，重點是確認內存中的對象是否是必要的，也就是要先分清楚到底是出現了內存泄漏（Memory Leak）還是內存溢出（Memory Overflow）。

內存泄漏，表示對象已經無用，但是GC并沒有回收，需要進一步通過工具查看泄漏對象到 GC Roots 的引用鏈，掌握了泄漏對象的類型信息和 GC Roots 引用鏈 信息，就可以比較準確地定位出泄漏代碼的位置。而內存溢出

內存溢出，表示對象卻是還存活著，導致GC 無法回收“有用的”對象，因此就需要檢查 堆參數（-Xms 、-Xmx），與機器物理內存對比看是否還可以調大，或者從代碼上檢查，是否有對象生命周期過長、持有狀態時間過長的情況，嘗試減少程序運行期的內存消耗。

三、虛擬機棧溢出

在 HotSpot 虛擬機中是不區分 JVM 棧和本地方法棧的。設置本地方法棧大小的參數 -Xoss 實際上并無效果。

棧容量只由 -Xss 參數設定。

Java 虛擬機規范規定了兩種棧異常：

1、如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的最大深度，拋出 StackOverflowError 異常。

2、如果虛擬機在擴展棧時無法申請到足夠的內存空間，拋出 OutOfMemoryError 異常。

實際上，StackOverflowError 針對的是單獨的虛擬機棧，而 OutOfMemoryError 則描述的是所有虛擬機棧。因為一個應用程序中很可能存在多個線程，因此這樣區分異?？赡苁菫榱烁_的描述出現的問題。

相對來說，虛擬機棧內存出現問題多數都是 StackOverflowError，而且，Overflow的話會有錯誤堆?？梢蚤喿x，相對比較好找到問題所在。而且，如果使用虛擬機默認參數，棧深度在大多數情況下，達到1000 到 2000 個棧幀完全沒有問題。對于正常的方法調用和遞歸，這個深度應該完全夠用。

因此，如果虛擬機棧發生 OOM ，很可能是由于棧深度過大，換句話說，-Xss 參數值過大。

案例演示

以下代碼可能在Windows上運行會使系統假死，建議將重要文件和工作保存。

由于我的電腦本身執行上面的程序就會出現操作系統假死，因此這里貼出書中的執行結果：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread

四、方法區和運行時常量池溢出

運行時常量池是方法區的一部分，因此，可以通過常量池溢出來測試這兩個區域的溢出情況。

上面的代碼通過 CGLib 動態生成大量的 Class 加載如 方法區。需要通過maven引入CGLib依賴：

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/cglib/cglib --><dependency><groupId>cglib</groupId><artifactId>cglib</artifactId><version>3.2.5</version></dependency>

但是代碼執行后并未出現方法區內存溢出的問題。書中貼出的方法區內存溢出異常報錯如下：

Caused by:java.lang.OutOfMemoryError : PermGen spaceat ...at ...at ...

?

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的关于 OutOfMemoryError 的总结与解决方法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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