OutOfMemoryError异常

在Java虚拟机中,除了程序计数器之外,虚拟机内存的其他几个运行时区域都有发生OOM异常的可能。
 
一、Java堆溢出
只需要不断的产生对象,并且在GC Roots到对象之间有可达的路径,就能避免垃圾回收机制清除这些对象,就会在对象数量达到最大堆容量限制之后产生内存溢出异常。
 
将堆的最小值参数-Xms与最大值参数-Xmx设置成一样就可以避免堆自动扩展。
 
当出现堆内存溢出异常时,重点是确认对象是否是必要存在的。也就是分清楚到底是内存泄漏还是内存溢出。
 
如果是内存泄漏,可进一步通过工具查看泄露对象到GC Roots的引用链。借此可以找到泄露的对象是通过什么路径与GC Roots相关联导致垃圾收集器是无法自动回收它们的。
如果不存在泄露,也就是堆中的对象都有存活的必要,那就应该检查虚拟机的堆参数(-Xms和-Xmx),与机器的物理内存对比是否还能调大,从代码上检查是否存在某些对象生命周期过长、持有状态时间过长的情况,尝试减少程序运行期间的内存消耗。
 
二、虚拟机栈和本地方法栈溢出
栈容量只由-Xss参数设定。关于虚拟机栈和本地方法栈,在Java虚拟机规范中描述了两种异常情况:
1、如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度,将抛出StackOverflowError异常。
2、如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间,将抛出OutOfMemoryError异常。
 
在单个线程下,无论是由于栈帧太大,还是虚拟机栈容量太小,当内存无法分配到时候,虚拟机抛出的都是StackOverflowError异常。
 
如果不断的创建新线程是可以产生内存溢出异常。但是这样产生的内存溢出异常与栈空间是否足够大并不存在任何联系。或者准确的说,在这种情况下,给每个线程的栈分配的内存越大,越容易产生内存溢出异常。
因为操作系统给每个进程分配的内存是有限制的,比如windows32位限制为2GB,虚拟机提供参数来控制Java堆和方法区的这两部分内存最大的值,剩余的内存为2GB-Xmx(Java最大堆容量)-MaxPermSize(最大方法区容量),程序计数器容量很小,可以忽略掉。剩下的内存就被虚拟机栈和本地方法栈瓜分了,每个线程分配到的栈容量越大,可以建立的线程数量就越少,建立线程时越容易把剩下的内存耗尽。
如果建立过多线程导致内存溢出,在不能减少线程数量或者更换64位虚拟机的情况下,就只能通过减少最大堆容量和减少栈容量来换取更多的线程。
 
三、运行时常量池溢出
如果要向运行时常量池中添加内容,最简单的做法就是使用String.intern()这个Native方法。该方法的作用是:如果池中已经包含了一个等于此String对象的字符串,则返回池中代表这个字符串的String对象。否则,将包含此字符串的Strng对象添加到常量池中,并且返回此String对象的引用。
由于常量池分配在方法区中,我们可以通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区的大小,从而间接限制常量池的容量。
 
四、方法区溢出
方法区用于存放Class的相关信息,比如类名、访问修饰符、常量池、字段描述、方法描述等信息。对于此区域的测试,基本思路是在运行时产生大量的动态类去填满方法区,直到内存溢出。
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