OutOfMemoryError异常分析

1.什么OutOfMemoryError异常

     OutOfMemoryError异常又叫内存溢出，简称（OOM）。主要是在程序运行过程中需要分配内存的时候，发现JVM中已经没有足够多的内存来进行分配，从而报出OutOfMemoryError异常。在JVM的运行时区域中，除了程序计数器外，其他几个区域都有可能发生OutOfMemoryError异常，尤其是在堆内存中出现的频率时最高的。

2.Java堆溢出

    Java堆用于存储对象实例，如果不断地创建对象，并且保证GC Roots到对象之间有可达路径来避免垃圾回收机制清除这些对象，那么在对象数量到达最大堆的容量限制后就会产生内存溢出异常。
    通过将堆的最小值-Xms参数与最大值-Xmx参数设置为一样即可避免堆自动扩展， 以便限制堆内存的大小。通过参数-XX： +HeapDumpOnOutOfMemoryError可以让虚拟机在出现内存溢出异常时Dump出当前的内存堆转储快照以便事后进行分析。
    要解决这个区域的异常，一般的手段是先通过内存映像分析工具对Dump出来的堆转储快照进行分析，重点是确认内存中的对象是否是必要的，也就是要先分清楚到底是出现了内存泄漏还是内存溢出。
    如果是内存泄露，可进一步通过工具查看泄露对象到GC Roots的引用链。于是就能找到泄露对象是通过怎样的路径与GC Roots相关联并导致垃圾收集器无法自动回收它们的。掌握了泄露对象的类型信息及GC Roots引用链的信息，就可以比较准确地定位出泄露代码的位置。
    如果不存在泄露，就是内存中的对象确实都还必须存活着，那就应当检查虚拟机的堆参数（-Xmx与-Xms），与机器物理内存对比看是否还可以调大，再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的内存消耗。

3.虚拟机栈和本地方法栈溢出

    由于在HotSpot虚拟机中并不区分虚拟机栈和本地方法栈，因此，对于HotSpot来说，虽 然-Xoss参数（设置本地方法栈大小）存在，但实际上是无效的，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：
（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，则抛出OutOfMemoryError异常。
    由于虚拟机栈内存是线程独立的，所以在单个线程中，只要这个线程的虚拟机栈内存不超过虚拟机的可用内存，无论是由于栈帧太大还是虚拟机栈容量太小，当虚拟机栈内存无法分配的时候，虚拟机抛出的都是StackOverflowError异常。如果单个线程的虚拟机栈内存超出了虚拟机的可用内存，或者同时存在大量线程，导致虚拟机内存不够分配的时候就会报OutOfMemoryError异常。

4.方法区溢出

    方法区用于存放Class的相关信息，如类名、访问修饰符、常量池、字段描述、方法描述等。如果运行时产生了大量的类的话，当占满整个方法区可用内存时，同样也会产生方法去内存溢出的。方法区溢出也是一种常见的内存溢出异常，一个类要被垃圾收集器回收掉，判定条件是 比较苛刻的。在经常动态生成大量Class的应用中，需要特别注意类的回收状况。在JDK 1.6及之前的版本中，由于常量池分配在方法区中，当程序中的常量不断增加，超出了常量池的可用内存时，就会产生方法区的内存溢出。例如：String.intern（）是一个Native方法，它的作用是：如果字符串常量池中已经包含一个等于此String对象的字符串，则返回代表池中这个字符串的String对象；否则，将此String对象包含的字符串添加到常量池中，并且返回此String对象的引用。

public static void main（String[] args）{ 
	String str1 = new StringBuilder（"ja"）.append（"va"）.toString();
	System.out.println（str1.intern（）== str1）； 
	String str2 = new StringBuilder（"ja"）.append（"va"）.toString();
	System.out.println（str2.intern（）==str2）； 
}

    这段代码在JDK 1.6中运行，会得到两个false，而在JDK 1.7中运行，会得到一个true和一个false。产生差异的原因是：在JDK 1.6中，intern（）方法会把首次遇到的字符串实例复制到字符串常量池中，返回的也是字符串常量池中这个字符串实例的引用，以后返回的也都是字符串常量池中的这个字符串实例的引用，而由StringBuilder创建的字符串实例在Java堆上，所以必然不是同一个引用，将返回false。而JDK 1.7的intern（）实现不会再复制实例到常量池中，只是在常量池中记录首次出现的实例引用，因此intern（）返回的引用指向的实例和由StringBuilder创建的那个字符串实例是同一个。对比str2较返回false是因为“java”这个字符串在执行StringBuilder.toString（）之前str1已经创建过该字符串的实例并且已经将该实例的引用存放到了常量池中，当执行str2.intern（）时，会返回常量池中的该字符串实例的引用，其实就是str1实例的引用，而str2执行StringBuilder.toString（）实际是在堆内存中重新创建了一个新的实例，与str1之前创建的实例并不是同一个，所以返回false。

标签：分析,常量,虚拟机,池中,字符串,实例,内存,OutOfMemoryError,异常
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