什么是内存溢出？在哪些区域会发生内存溢出？

什么是内存溢出？在哪些区域会发生内存溢出？回答这个问题，我们需要先看一看Java代码是怎么运行的。现在计入说我们写了一个 HelloWorld.class：

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public class HelloWorld { public static void main(String[] args){ String message = "Hello World"; System.out.println(message); } }

我们来分析一下这段代码的运行情况：

1. 源文件 HelloWorld.java 将会被编译成可执行文件 HelloWorld.class
2. 类加载加载可执行文件到 Metaspace，Metaspace 保存类的基本信息，如果加载太多就会 OOM
3. Java是多线程的，运行代码的时候会启动一个线程。main()是Java程序的入口，首先会启动一个 main 线程。每个线程都有 Java 虚拟机栈，每执行一个方法都会有一个栈帧入栈，栈帧中包含参数、局部变量、返回值地址等信息。如果代码层次太深，不断有方法入栈却没有出栈，Java虚拟机栈就会 OOM。
4. 栈中的局部变量如果是一个对象，那就会在初始化的时候在堆中创建对象。堆中创建的对象过多就会触发 GC，GC 的速度赶不上新建对象的速度也会发生 OOM。

从 Java 代码的运行过程来看，有三个区域会发生 OOM，它们分别是：Metaspace、Java 虚拟机栈、堆内存。

Metaspace 是如何溢出的？

Metaspace 中会加载类，保存各种类信息，它的大小可以通过 -XX:MetaspaceSize=512m 和 -XX:MaxMetaspaceSize=512m 来设置。

当我们不断地创建类，不断地创建类，把 Metaspace 的内存都给占满了。这个时候就会触发 Full GC，Full GC 一般会顺带着进行 Minor GC 回收年轻带，也会进行 Old GC 回收老年代。

如果 Full GC 回收 Metespace 中的空间之后，任然无法存放新建的对象，此时 OOM 就会发生了。

不过 Metaspace 一般很少发生 OOM，如果发生了一般是出于下面两个原因：

1. 上线系统的时候对 Metaspace 区域直接用默认的参数，即根本不设置其大小。默认的Metaspace区域可能才几十MB，对于稍微大型的系统，他自己有很多类，还依赖了很多外部的jar包，几十MB的Metaspace很容易就不够了。
2. 写代码的时候用到了类似与 cglib 的动态代理技术，代码写得不好就会导致创建太多的类。

线程中的栈是如何溢出的？

虚拟机中的栈内存也是有限的，我们调用方法的时候会创建一个栈帧，紧接着方法入栈。如果一个线程一直调用方法入栈，栈内存终归是要满的，此时线程的栈中就会发生 OOM。

发生这种情况一般就是代码除了问题，比如写了个递归调用，和 Metaspace 的内存溢出一样，也很少发生。

堆内存是如何溢出的？

最常见的就是堆内存溢出的问题了。堆内存有限的情况下，不断创建对象并触发 GC，但是 GC 过后任然有大量大象存活，此时还要放入大量新的对象，这就会导致堆内存溢出问题。

一般来说对内存溢出有这样两个场景：

1. 高并发场景下，请求量太大，创建了大量新的对象，且这些都是有用的、存活的。堆中无法放入更多对象就会导致堆内存溢出
2. 内存泄漏问题，长生命周期的对象引用了大量短生命周期的对象，没有及时取消对它们的引用，导致 GC 无法回收这些理应被回收的对象，就导致了堆内存溢出