JVM内存溢出
1、堆内存溢出
堆内存中主要存放对象、数组等,只要不断地创建这些对象,并且保证GC Roots到对象之间有可达路径来避免垃圾收集回收机制清除这些对象,当这些对象所占空间超过最大堆容量时,就会产生OutOfMemoryError的异常。堆内存异常示例如下:
运行后会报异常,在堆栈信息中可以看到 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 的信息,说明在堆内存空间产生内存溢出的异常。
新产生的对象最初分配在新生代,新生代满后会进行一次Minor GC,如果Minor GC后空间不足会把该对象和新生代满足条件的对象放入老年代,老年代空间不足时会进行Full GC,之后如果空间还不足以存放新对象则抛出OutOfMemoryError异常。常见原因:内存中加载的数据过多如一次从数据库中取出过多数据;集合对对象引用过多且使用完后没有清空;代码中存在死循环或循环产生过多重复对象;堆内存分配不合理;网络连接问题、数据库问题等。
2、虚拟机栈/本地方法栈溢出
(1)*Error:当线程请求的栈的深度大于虚拟机所允许的最大深度,则抛出*Error,简单理解就是虚拟机栈中的栈帧数量过多(一个线程嵌套调用的方法数量过多)时,就会抛出*Error异常。最常见的场景就是方法无限递归调用,如下:
上述代码执行后抛出:Exception in thread “Thread-0” java.lang.*Error的异常。
(2)OutOfMemoryError:如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间,则抛出OutOfMemoryError。我们可以这样理解,虚拟机中可以供栈占用的空间≈可用物理内存 - 最大堆内存 - 最大方法区内存,比如一台机器内存为4G,系统和其他应用占用2G,虚拟机可用的物理内存为2G,最大堆内存为1G,最大方法区内存为512M,那可供栈占有的内存大约就是512M,假如我们设置每个线程栈的大小为1M,那虚拟机中最多可以创建512个线程,超过512个线程再创建就没有空间可以给栈了,就报OutOfMemoryError异常了。
栈上能够产生OutOfMemoryError的示例如下:
上述代码运行后会报异常,在堆栈信息中可以看到 java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread的信息,无法创建新的线程,说明是在扩展栈的时候产生的内存溢出异常。
总结:在线程较少的时候,某个线程请求深度过大,会报*异常,解决这种问题可以适当加大栈的深度(增加栈空间大小),也就是把-Xss的值设置大一些,但一般情况下是代码问题的可能性较大;在虚拟机产生线程时,无法为该线程申请栈空间了,会报OutOfMemoryError异常,解决这种问题可以适当减小栈的深度,也就是把-Xss的值设置小一些,每个线程占用的空间小了,总空间一定就能容纳更多的线程,但是操作系统对一个进程的线程数有限制,经验值在3000~5000左右。在jdk1.5之前-Xss默认是256k,jdk1.5之后默认是1M,这个选项对系统硬性还是蛮大的,设置时要根据实际情况,谨慎操作。
3、方法区溢出
前面说到,方法区主要用于存储虚拟机加载的类信息、常量、静态变量,以及编译器编译后的代码等数据,所以方法区溢出的原因就是没有足够的内存来存放这些数据。
由于在jdk1.6之前字符串常量池是存在于方法区中的,所以基于jdk1.6之前的虚拟机,可以通过不断产生不一致的字符串(同时要保证和GC Roots之间保证有可达路径)来模拟方法区的OutOfMemoryError异常;但方法区还存储加载的类信息,所以基于jdk1.7的虚拟机,可以通过动态不断创建大量的类来模拟方法区溢出。
上述代码运行后会报“java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space”的异常,说明是在方法区出现了内存溢出的错误。
4、本机直接内存溢出
本机直接内存(DirectMemory)并不是虚拟机运行时数据区的一部分,也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域,但Java中用到NIO相关操作时(比如ByteBuffer的allocteDirect方法申请的是本机直接内存),也可能会出现内存溢出的异常。