JAVA | 聚焦 OutOfMemoryError 异常

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在正文开始前，我想多说几句，也就是吐苦水吧…近来这段时间不停想写点东西，停下来反思思索一下。
心中万言，真正执笔时又不知先写些什么。通常这个时间，我都会随便写写，文风极像散文，形散意不散吧！
先说一下近况，近来到场了Mathorlab数学建模，作为一个大一的学生，第一次到场那么高强度的比赛。深深的意识到本身的不敷，天之大，不外蚍蜉撼树。我不外是渺小的九牛一毛。竟欲与彼苍比高，蚍蜉撼树、痴人说梦。梦醒了，照旧得加油干…高考后，灵活的以为本身不消学习了，厥后发现，本身一辈子都要学习。害，挺惆怅的，也挺无助的。
我，出如今这里。大概你们以为我是理科生，工科女…哦不！我江苏高考纯文身世，这像极了案底。高二下之前，我的确是根正苗红的物化生。惋惜，尔辈不能究物理。我无比痛恨当时的决定，但是人是不会满意的，那时间不管学啥，我都会痛恨。用如今的眼光，去抱怨当时的本身。这像极了霸凌…
我本科财政管理专业，但是我偏离了轨道。去学了盘算机…半夜梦回，总会觉着本身可笑。一个文科生，还不是很好的大学，去学了盘算机…很疯狂！看到这儿，你大概会笑话我…太蚍蜉撼树了！但是，哎！
其实，当我步入大学没多久我就意识到这个轨道的止境是什么。
假如你问我读书的意义是什么？上年这个时间，我大概还会说：为天地立心，为生民立命…多么正气，多么理想化！但是，如今我只想以后我有本事养活本身。
唉，我也不知道我的选择是不是正确的。我也不知道，我未来的我怎么去对待这个选择，越想越内耗。
我和我朋侪说，我考研要考南京邮电大学…我也不知道未来怎么样，这是19岁的我选择的最得当我的出路了。反正认准了就好好去积极吧。就算错了，重新再来就是了。我才不外19岁，我最大的上风就是年轻…
共勉吧！


在 Java 开辟中，内存溢出异常是影响步伐稳固性的关键题目。相识其原理和应对方法，对开辟者至关告急。
一、Java 堆溢出

原理

Java 堆用于存储对象实例。不断创建对象，且制止垃圾回收器回收，对象数目超出堆容量时，就会引发堆溢出。
示例代码

1. // VM Args: -Xmx20m -Xms20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
2. public class HeapOOM {
3.     static class OOMObject {}
4.     public static void main(String[] args) {
5.         List<OOMObject> list = new ArrayList<>();
6.         while (true) {
7.             list.add(new OOMObject());
8.         }
9.     }
10. }

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办理思路

• 利用内存映像分析工具（如 Eclipse Memory Analyzer ）分析堆转储快照。
  
• 区分内存走漏和内存溢出：若存在无用对象恒久占用内存，是内存走漏；若对象都有用但堆空间不敷，可调解堆参数（-Xmx 与 - Xms ），并优化代码淘汰内存占用。
  

二、虚拟机栈和本地方法栈溢出

原理

• 线程哀求栈深度超虚拟机答应值，抛出StackOverflowError 。
  
• 虚拟机栈若支持动态扩展，扩展时内存申请失败，抛出OutOfMemoryError （HotSpot 不支持栈动态扩展 ）。
  

示例代码

• 测试StackOverflowError
  

1. // VM Args: -Xss128k
2. public class JavaVMStackSOF {
3.     private int stackLength = 1;
4.     public void stackLeak() {
5.         stackLength++;
6.         stackLeak();
7.     }
8.     public static void main(String[] args) throws Throwable {
9.         JavaVMStackSOF oom = new JavaVMStackSOF();
10.         try {
11.             oom.stackLeak();
12.         } catch (Exception e) {
13.             System.out.println("stack length:" + oom.stackLength);
14.             throw e;
15.         }
16.     }
17. }

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• 测试大量线程导致内存溢出
  

1. // VM Args: -Xss2M
2. public class JavaVMStackOOM {
3.     private void dontStop() {
4.         while (true) {}
5.     }
6.     public void stackLeakByThread() {
7.         while (true) {
8.             Thread thread = new Thread(() -> dontStop());
9.             thread.start();
10.         }
11.     }
12.     public static void main(String[] args) throws Throwable {
13.         JavaVMStackOOM oom = new JavaVMStackOOM();
14.         oom.stackLeakByThread();
15.     }
16. }

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办理思路

• 出现StackOverflowError 时，可根据错误堆栈分析递归调用等题目代码。
  
• 对于大量线程导致的内存溢出，可淘汰线程数目、调解栈内存巨细（-Xss ），或升级 64 位虚拟机以获取更多内存。
  

三、方法区和运行时常量池溢出

原理

• 方法区存储类信息、常量池等。运行时动态天生大量类（如利用 CGLib ），会耗尽方法区空间。
  
• 运行时常量池是方法区一部分，字符串操纵（如String.intern() ）不当，大概导致常量池溢出。
  

示例代码

• 方法区溢出测试（借助 CGLib ）
  

1. // VM Args: -XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M
2. import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
3. import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
4. import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
5. public class JavaMethodAreaOOM {
6.     static class OOMObject {}
7.     public static void main(String[] args) {
8.         while (true) {
9.             Enhancer enhancer = new Enhancer();
10.             enhancer.setSuperclass(OOMObject.class);
11.             enhancer.setUseCache(false);
12.             enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
13.                 @Override
14.                 public Object intercept(Object obj, java.lang.reflect.Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
15.                     return proxy.invokeSuper(obj, args);
16.                 }
17.             });
18.             enhancer.create();
19.         }
20.     }
21. }

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• 运行时常量池溢出测试（String.intern() ）
  

1. // JDK 6 运行：-XX:PermSize=6M -XX:MaxPermSize=6M
2. // JDK 7及以上运行：-Xmx6M
3. public class RuntimeConstantPoolOOM {
4.     public static void main(String[] args) {
5.         String str1 = new StringBuilder("计算机").append("软件").toString();
6.         System.out.println(str1.intern() == str1);
8.         String str2 = new StringBuilder("ja").append("va").toString();
9.         System.out.println(str2.intern() == str2);
10.     }
11. }

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办理思路

• 方法区溢出时，调解方法区相干参数（如 JDK 8 前的 - XXermSize 和 - XX:MaxPermSize ，JDK 8 及以后的 - XX:MetaspaceSize 等 ），优化代码淘汰动态类天生。
  
• 针对常量池溢出，公道利用String.intern() 方法，制止偶然义的字符串入池操纵。
  

四、直接内存溢出

原理

直接内存容量由-XX:MaxDirectMemorySize 参数控制，默认与 Java 堆最大值类似。直接或间接利用DirectByteBuffer 、Unsafe 中分配内存超出限定，会引发溢出。
示例代码

1. // VM Args: -Xmx20M -XX:MaxDirectMemorySize=10M
2. import sun.misc.Unsafe;
3. import java.lang.reflect.Field;
4. public class DirectMemoryOOM {
5.     private static final int _1MB = 1024 * 1024;
6.     public static void main(String[] args) throws Exception {
7.         Field unsafeField = Unsafe.class.getDeclaredFields()[0];
8.         unsafeField.setAccessible(true);
9.         Unsafe unsafe = (Unsafe) unsafeField.get(null);
10.         while (true) {
11.             unsafe.allocateMemory(_1MB);
12.         }
13.     }
14. }

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办理思路

• 公道设置-XX:MaxDirectMemorySize 参数。
  
• 排查代码中直接内存分配操纵，如 NIO 相干代码，确保内存分共同理。
  

ld.get(null);
while (true) {
unsafe.allocateMemory(_1MB);
}
}
}

2. 解决思路
4. - 合理设置`-XX:MaxDirectMemorySize` 参数。
5. - 排查代码中直接内存分配操作，如 NIO 相关代码，确保内存分配合理。
7. 通过深入理解 Java 内存溢出异常原理，结合具体代码示例和解决思路，开发者能更好地定位和解决内存问题，保障 Java 程序稳定运行。

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