对Java OutOfMemory异常的探究

Java堆溢出

虚拟机参数：

-Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

将堆的最小值和最大值都限制成为20M，-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError出现内存异常时令java虚拟机Dump堆内存转储快照

代码

import java.util.*;

/**
 * Created by zcy on 2017/6/11.
 */
public class TestHeapMemory {

    static class OOMObject{

    }

    public static void main(String[] args){
        List<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>();
        while (true){
            list.add(new OOMObject());
        }
    }
}

运行出现异常：

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to java_pid9392.hprof ...
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3210)
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3181)
    at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:261)
    at java.util.ArrayList.ensureExplicitCapacity(ArrayList.java:235)
    at java.util.ArrayList.ensureCapacityInternal(ArrayList.java:227)
Heap dump file created [28361944 bytes in 0.134 secs]
    at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:458)
    at TestHeapMemory.main(TestHeapMemory.java:15)

为了查看实时堆的使用情况，我们可以安装VisualVM Launcher。

安装请参考http://www.oschina.net/translate/setting-up-visualvm-in-under-5-minutes

使用VisualVM Launcher调试程序（需要在程序中sleep延时），发现堆内存一路上涨，最后崩掉了。

查看dump file，绝大多数内存都被数组占用了

要解决Heap的OutOfMemory，一般的手段是使用内存映像分析工具，分析堆转储文件，重点是确认内存中的对象是否是必要的，也就是要先分清楚到底是出现了内存泄露还是内存溢出。

如果是内存泄露，可以进一步使用工具查看到GC Roots的引用链。于是就能找到泄露对象是通过怎样的路径与GC Roots相关联，导致GC无法自动回收。

如果每个对象都有必要存活着，那么应该检查堆参数（-Xms和-Xmx）是否还可以调大

虚拟机栈和本地方法栈溢出

两种异常：

• StackOverFlow异常：线程请求的栈深度大于虚拟机允许的最大深度。
• OutOfMemory异常：虚拟机扩展栈时无法申请到足够的内存空间。

虚拟机参数：

-Xss128k

代码：

/**
 * Created by zcy on 2017/6/11.
 */
public class TestStackOF {

    private static int stackLength = 0;

    public static void stackLeak() throws InterruptedException {
        stackLength++;
        stackLeak();
    }

    public static void main(String args[]) throws Throwable {
        try{
            TestStackOF.stackLeak();
        }
        catch (Throwable e){
            System.out.println("stack length is: " + stackLength);
            throw e;
        }
    }
}

运行结果：

stack length is: 1102
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at TestStackOF.stackLeak(TestStackOF.java:9)
    at TestStackOF.stackLeak(TestStackOF.java:10)
    at TestStackOF.stackLeak(TestStackOF.java:10)
    at TestStackOF.stackLeak(TestStackOF.java:10)
        ...

最后总结一下：

• 对于StackOverFlow异常：栈深度（1000-2000）绝大多数情况下都够用了。有错误堆栈可以阅读。
• 如果由于建立线程过多导致的内存溢出，可以减少堆容量和每个进程的栈容量换取更多的线程。

方法区和运行时常量池溢出