Java虛擬機(jī)規(guī)范規(guī)定JVM的內(nèi)存分為了好幾塊，比如堆，棧，程序計(jì)數(shù)器，方法區(qū)等，而Hotspot jvm的實(shí)現(xiàn)中，將堆內(nèi)存分為了三部分，新生代，老年代，持久帶，其中持久帶實(shí)現(xiàn)了規(guī)范中規(guī)定的方法區(qū)，而內(nèi)存模型中不同的部分都會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的OutOfMemoryError錯(cuò)誤，接下來(lái)我們就分開(kāi)來(lái)討論一下。java.lang.OutOfMemoryError這個(gè)錯(cuò)誤我相信大部分開(kāi)發(fā)人員都有遇到過(guò)，產(chǎn)生該錯(cuò)誤的原因大都出于以下原因：
JVM內(nèi)存過(guò)小、程序不嚴(yán)密，產(chǎn)生了過(guò)多的垃圾。
導(dǎo)致OutOfMemoryError異常的常見(jiàn)原因有以下幾種：
- 內(nèi)存中加載的數(shù)據(jù)量過(guò)于龐大，如一次從數(shù)據(jù)庫(kù)取出過(guò)多數(shù)據(jù)；
- 集合類(lèi)中有對(duì)對(duì)象的引用，使用完后未清空，使得JVM不能回收；
- 代碼中存在死循環(huán)或循環(huán)產(chǎn)生過(guò)多重復(fù)的對(duì)象實(shí)體；
- 使用的第三方軟件中的BUG；
- 啟動(dòng)參數(shù)內(nèi)存值設(shè)定的過(guò)小；
此錯(cuò)誤常見(jiàn)的錯(cuò)誤提示：
- tomcat:java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
- tomcat:java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
- weblogic:Root cause of ServletException java.lang.OutOfMemoryError
- resin:java.lang.OutOfMemoryError
- java:java.lang.OutOfMemoryError
棧溢出(StackOverflowError)
棧溢出拋出java.lang.StackOverflowError錯(cuò)誤，出現(xiàn)此種情況是因?yàn)榉椒ㄟ\(yùn)行的時(shí)候棧的深度超過(guò)了虛擬機(jī)容許的最大深度所致。出現(xiàn)這種情況，一般情況下是程序錯(cuò)誤所致的，比如寫(xiě)了一個(gè)死遞歸，就有可能造成此種情況。 下面我們通過(guò)一段代碼來(lái)模擬一下此種情況的內(nèi)存溢出。
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import java.util.*; import java.lang.*; public class OOMTest{ public void stackOverFlowMethod(){ stackOverFlowMethod(); } public static void main(String... args){ OOMTest oom = new OOMTest(); oom.stackOverFlowMethod(); } } |
運(yùn)行上面的代碼，會(huì)拋出如下的異常：
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Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError at OOMTest.stackOverFlowMethod(OOMTest.java:6) |
堆溢出(OutOfMemoryError:java heap space)
堆內(nèi)存溢出的時(shí)候，虛擬機(jī)會(huì)拋出java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space,出現(xiàn)此種情況的時(shí)候，我們需要根據(jù)內(nèi)存溢出的時(shí)候產(chǎn)生的dump文件來(lái)具體分析（需要增加-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryErrorjvm啟動(dòng)參數(shù)）。出現(xiàn)此種問(wèn)題的時(shí)候有可能是內(nèi)存泄露，也有可能是內(nèi)存溢出了。
如果內(nèi)存泄露，我們要找出泄露的對(duì)象是怎么被GC ROOT引用起來(lái)，然后通過(guò)引用鏈來(lái)具體分析泄露的原因。
如果出現(xiàn)了內(nèi)存溢出問(wèn)題，這往往是程序本生需要的內(nèi)存大于了我們給虛擬機(jī)配置的內(nèi)存，這種情況下，我們可以采用調(diào)大-Xmx來(lái)解決這種問(wèn)題。
下面我們通過(guò)如下的代碼來(lái)演示一下此種情況的溢出：
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import java.util.*; import java.lang.*; public class OOMTest{ public static void main(String... args){ List<byte[]> buffer = new ArrayList<byte[]>(); buffer.add(new byte[10*1024*1024]); } } |
我們通過(guò)如下的命令運(yùn)行上面的代碼：
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java -verbose:gc -Xmn10M -Xms20M -Xmx20M -XX:+PrintGC OOMTest |
程序輸入如下的信息：
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[GC 1180K->366K(19456K), 0.0037311 secs] [Full GC 366K->330K(19456K), 0.0098740 secs] [Full GC 330K->292K(19456K), 0.0090244 secs] Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space at OOMTest.main(OOMTest.java:7) |
從運(yùn)行結(jié)果可以看出，JVM進(jìn)行了一次Minor gc和兩次的Major gc，從Major gc的輸出可以看出，gc以后old區(qū)使用率為134K，而字節(jié)數(shù)組為10M，加起來(lái)大于了old generation的空間，所以?huà)伋隽水惓＃绻{(diào)整-Xms21M,-Xmx21M,那么就不會(huì)觸發(fā)gc操作也不會(huì)出現(xiàn)異常了。
通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)其實(shí)也從側(cè)面驗(yàn)證了一個(gè)結(jié)論：當(dāng)對(duì)象大于新生代剩余內(nèi)存的時(shí)候，將直接放入老年代，當(dāng)老年代剩余內(nèi)存還是無(wú)法放下的時(shí)候，觸發(fā)垃圾收集，收集后還是不能放下就會(huì)拋出內(nèi)存溢出異常了
持久帶溢出(OutOfMemoryError: PermGen space)
我們知道Hotspot jvm通過(guò)持久帶實(shí)現(xiàn)了Java虛擬機(jī)規(guī)范中的方法區(qū)，而運(yùn)行時(shí)的常量池就是保存在方法區(qū)中的，因此持久帶溢出有可能是運(yùn)行時(shí)常量池溢出，也有可能是方法區(qū)中保存的class對(duì)象沒(méi)有被及時(shí)回收掉或者class信息占用的內(nèi)存超過(guò)了我們配置。當(dāng)持久帶溢出的時(shí)候拋出java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space。
我在工作可能在如下幾種場(chǎng)景下出現(xiàn)此問(wèn)題。
使用一些應(yīng)用服務(wù)器的熱部署的時(shí)候，我們就會(huì)遇到熱部署幾次以后發(fā)現(xiàn)內(nèi)存溢出了，這種情況就是因?yàn)槊看螣岵渴鸬暮螅瓉?lái)的class沒(méi)有被卸載掉。
如果應(yīng)用程序本身比較大，涉及的類(lèi)庫(kù)比較多，但是我們分配給持久帶的內(nèi)存（通過(guò)-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize來(lái)設(shè)置）比較小的時(shí)候也可能出現(xiàn)此種問(wèn)題。
一些第三方框架，比如spring,hibernate都通過(guò)字節(jié)碼生成技術(shù)（比如CGLib）來(lái)實(shí)現(xiàn)一些增強(qiáng)的功能，這種情況可能需要更大的方法區(qū)來(lái)存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)生成的Class文件。
我們知道Java中字符串常量是放在常量池中的，String.intern()這個(gè)方法運(yùn)行的時(shí)候，會(huì)檢查常量池中是否存和本字符串相等的對(duì)象，如果存在直接返回對(duì)常量池中對(duì)象的引用，不存在的話(huà)，先把此字符串加入常量池，然后再返回字符串的引用。那么我們就可以通過(guò)String.intern方法來(lái)模擬一下運(yùn)行時(shí)常量區(qū)的溢出.下面我們通過(guò)如下的代碼來(lái)模擬此種情況：
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import java.util.*; import java.lang.*; public class OOMTest{ public static void main(String... args){ List<String> list = new ArrayList<String>(); while(true){ list.add(UUID.randomUUID().toString().intern()); } } } |
我們通過(guò)如下的命令運(yùn)行上面代碼：
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java -verbose:gc -Xmn5M -Xms10M -Xmx10M -XX:MaxPermSize=1M -XX:+PrintGC OOMTest |
運(yùn)行后的輸入如下圖所示:
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Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space at java.lang.String.intern(Native Method) at OOMTest.main(OOMTest.java:8) |
通過(guò)上面的代碼，我們成功模擬了運(yùn)行時(shí)常量池溢出的情況，從輸出中的PermGen space可以看出確實(shí)是持久帶發(fā)生了溢出，這也驗(yàn)證了，我們前面說(shuō)的Hotspot jvm通過(guò)持久帶來(lái)實(shí)現(xiàn)方法區(qū)的說(shuō)法。
OutOfMemoryError:unable to create native thread
最后我們?cè)趤?lái)看看java.lang.OutOfMemoryError:unable to create natvie thread這種錯(cuò)誤。 出現(xiàn)這種情況的時(shí)候，一般是下面兩種情況導(dǎo)致的：
程序創(chuàng)建的線程數(shù)超過(guò)了操作系統(tǒng)的限制。對(duì)于Linux系統(tǒng)，我們可以通過(guò)ulimit -u來(lái)查看此限制。
給虛擬機(jī)分配的內(nèi)存過(guò)大，導(dǎo)致創(chuàng)建線程的時(shí)候需要的native內(nèi)存太少。我們都知道操作系統(tǒng)對(duì)每個(gè)進(jìn)程的內(nèi)存是有限制的，我們啟動(dòng)Jvm,相當(dāng)于啟動(dòng)了一個(gè)進(jìn)程，假如我們一個(gè)進(jìn)程占用了4G的內(nèi)存，那么通過(guò)下面的公式計(jì)算出來(lái)的剩余內(nèi)存就是建立線程棧的時(shí)候可以用的內(nèi)存。 線程棧總可用內(nèi)存=4G-（-Xmx的值）- （-XX:MaxPermSize的值）- 程序計(jì)數(shù)器占用的內(nèi)存 通過(guò)上面的公式我們可以看出，-Xmx 和 MaxPermSize的值越大，那么留給線程棧可用的空間就越小，在-Xss參數(shù)配置的棧容量不變的情況下，可以創(chuàng)建的線程數(shù)也就越小。因此如果是因?yàn)檫@種情況導(dǎo)致的unable to create native thread,那么要么我們?cè)龃筮M(jìn)程所占用的總內(nèi)存，或者減少-Xmx或者-Xss來(lái)達(dá)到創(chuàng)建更多線程的目的。
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持服務(wù)器之家。
