1.內存溢出

1.1 什么是Java的內存溢出？

在Java程序運行的過程中，經常會碰到以下錯誤：java.lang.OutOfMemoryError。

通俗講，內存溢出是指程序在申請內存時，沒有足夠的內存空間供其使用，出現OutOfMemoryError。

1.2 產生原因？

簡單來講為以下兩點：

1. JVM內存過小

2. 產生過多的，沒有被回收的垃圾

以下討論主要基于JVM上不同內存區域的討論

1.3 Java堆溢出

Java堆是存放對象實例的地方，當我們不斷申請創建對象，并且保證這些對象始終可以從GC Roots可達，總容量就會觸及最大堆的容量限制而拋出內存溢出異常

例如以下代碼，將虛擬機的初始大小設為 20M ，并且不可變(將堆的最小值 -Xms 和 堆的最大值 -Xmx 設置為一樣可以避免Java堆自動擴展！)

public class OOM {

/*

-Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

*/

static class OOMObject{

}

public static void main(String[] args){

List list = new ArrayList<>();

while(true){

list.add(new OOMObject());

}

}

}

解決方法

常規處理方法是通過內存映像分析工具對 Dump 出來的堆轉儲快照進行分析。

1.首先分析是內存泄漏還是內存溢出

2.如果是內存泄漏通過工具查看泄露對象到 GC Roots 的引用鏈，分析垃圾收集器無法回收他們的原因，進而定位到出現問題的代碼

3.如果不是內存泄漏，即對象都應該必須活著，就應該對比 JVM堆內存 和機器內存相比是否還有向上調整的空間；或者從代碼上檢查某些對象是否生命周期過長，持有狀態時間過長，存儲結構設計不合理等，盡量減少程序運行期間的內存消耗

1.4 虛擬機棧和本地方法棧溢出

1. 如果線程請求棧的深度大于虛擬機所允許的最大深度，將拋出 StackOverflowError 異常

2. 如果虛擬機的棧內存允許動態的擴展，當擴展棧的容量無法申請到足夠的內存的時候，將拋出’OutOfMemoryError’異常

解決方法

1.出現 StackOverflowError 異常時，會有明確錯誤堆棧可供分析，比較容易定位問題所在，例如遞歸沒有終止條件。棧深度大多數情況下到達1000-2000是沒有問題的，對于正常方法的調用，這個深度完全是夠用的。

2.但如果是因為建立過多線程導致內存溢出，在不能減少線程的數量的情況下，只能通過減少最大堆的容量或者減少棧的容量來獲取更多的線程！

1.5 方法區和運行時常量池溢出

由于在JDK 8 以后，永久代退出了歷史舞臺，元空間作為其替代者登場，即元空間使用的是直接內存，受限于本機物理內存的大小，不再容易拋出方法區的內存溢出。而在JDK 8 之前，方法區的實現永久代是會因為加載了大量的類(比如CG Lib字節碼技術)而拋出方法區內存溢出的，或者因為運行時常量池(JDK 6 還是屬于方法區的一部分，拋出的是方法區的內存溢出；而JDK７之后便移到Java堆上，拋出的是java的堆內存溢出)而拋出對應區域的內存溢出！

1.6 本機直接內存溢出

直接內存可以通過 -XX:MaxDirectMemorySize 參數來指定，若不指定則默認與堆的最大值保持一致。

由直接內存導致的內存溢出，一個明顯的特征就是在dump下的文件不會看到有明顯的異常情況，或者該文件很小，而程序又直接或者間接的使用了 Direct Memory ，就應該去考慮是否是本機直接內存溢出

2. 內存泄漏

Memory Leak，是指程序在申請內存后，無法釋放已申請的內存空間，一次內存泄露危害可以忽略，但內存泄露堆積后果很嚴重，無論多少內存，遲早會被占光。

在Java中，內存泄漏就是存在一些被分配的對象，這些對象有下面兩個特點：

首先，這些對象是可達的，即在有向圖中，存在通路可以與其相連；

其次，這些對象是無用的，即程序以后不會再使用這些對象。

如果對象滿足這兩個條件，這些對象就可以判定為Java中的內存泄漏，這些對象不會被GC所回收，然而它卻占用內存。

3.兩者聯系

內存泄露會最終會導致內存溢出。

相同點：都會導致應用程序運行出現問題，性能下降或掛起。

不同點：

1. 內存泄露是導致內存溢出的原因之一，內存泄露積累起來將導致內存溢出。

1. 內存泄露可以通過完善代碼來避免，內存溢出可以通過調整配置來減少發生頻率，但無法徹底避免。

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總結

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