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关于java:OOMJava虚拟机常见内存溢出错误

jiezi

一、引言

从事 java 开发的小伙伴在平时的开发工作中，应该会遇见各式各样的异样和谬误，在理论工作中积攒的异样或者谬误越多，趟过的坑越多，就会使咱们编码更加的强壮，就会本能地避开很多重大的坑。以下介绍几个 Java 虚拟机常见内存溢出谬误。以此警示，防止生产血案。

二、模仿 Java 虚拟机常见内存溢出谬误

1、内存溢出之栈溢出谬误 

package com.jayway.oom;  
  
/**  
 * 栈溢出谬误  
 * 虚拟机参数：-Xms10m -Xmx10m  
 * 抛出异样：Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError  
 */
 public class StackOverflowErrorDemo {public static void main(String[] args) {stackOverflowError();  
 }  
  
 private static void stackOverflowError() {stackOverflowError();  
 }  
  
}

2、内存溢出之堆溢出谬误 

package com.jayway.oom;  
  
import java.util.Random;  
  
/**  
 * 堆溢出谬误  
 * 虚拟机参数：-Xmx10m -Xms10m
 * 抛出异样：Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space  
 */
 public class JavaHeapSpaceErrorDemo {public static void main(String[] args) {  
    String temp = "java";  
    // 一直地在堆中开拓空间，创建对象，撑爆堆内存
    while (true) {temp += temp + new Random().nextInt(111111111) + new Random().nextInt(222222222);  
        temp.intern();}  
 }  
}

3、内存溢出之 GC 超过执行限度谬误 

package com.jayway.oom;  
  
import java.util.ArrayList;  
import java.util.List;  
  
/**  
 * GC 超过执行限度谬误  
 * 虚拟机参数：-Xms10m -Xmx10m -XX:+PrintGCDetails -XX:MaxDirectMemorySize=5m  
 * * 抛出异样：Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded  
 * * 导致起因：GC 回收工夫过长会抛出 OutOfMemoryError，何为过长，即超过 98% 的 cpu 工夫用来做 GC 垃圾回收  
 * 然而回收成果甚微，仅仅只有 2% 的 CPU 工夫用来用户程序的工作，这种状态是很蹩脚的，程序在一直地 GC  
 * 造成恶性循环，CPU 的使用率始终是满负荷的，正经活却没有干，这种状况虚拟机只好抛出谬误来终止程序的执行  
 *  
 * 一直地 Full GC，事倍功微  
 * [Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 2047K->2047K(2560K)] [ParOldGen: 7167K->7161K(7168K)] 9215K->9209K(9728K), [Metaspace: 3529K->3529K(1056768K)], 0.0291829 secs] [Times: user=0.08 sys=0.02, real=0.03 secs]  
 */
 public class GCOverheadErrorDemo {public static void main(String[] args) {  
        int i = 0;  
        List<String> list = new ArrayList<>();  
        try {while (true) {list.add(String.valueOf(++i).intern());  
            }  
        } catch (Throwable e) {System.out.println("*****************i:" + i);  
            e.printStackTrace();  
            throw e;  
        }  
    }  
}

4、内存溢出之间接内存溢出谬误 

package com.jayway.oom;  
  
import java.nio.ByteBuffer;  
  
/**  
 * 间接内存溢出谬误  
 * 抛出异样：Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory  
 * * 配置虚拟机参数：-Xms10m -Xmx10m -XX:+PrintGCDetails -XX:MaxDirectMemorySize=5m  
 * * 导致起因：通常 NIO 程序常常应用 ByteBuffer 来读取或者写入数据，这是一种基于通道（Channel）与缓冲区（Buffer）的 IO 形式，* 它能够应用 Native 函数库间接调配堆外内存，而后通过一个存储在 java 堆外面的 DirectByteBuffer 对象作为这块内存的援用，* 这样能子一些场景中显著进步性能，因为防止了在 Java 堆和 Native 内存中来回复制数据。*  
 * ByteBuffer.allocate(capability): 调配 JVM 堆内存，数据 GC 的管辖范畴，因为须要拷贝所以速度绝对较慢  
 *  
 * ByteBuffer.allocate(capability): 调配 OS 本地内存，不属于 GC 管辖范畴，因为不须要内存拷贝，所以速度绝对较快。*  
 * 然而如果一直调配本地内存，堆内存很少应用，那么 JVM 就不须要执行 GC，DirectByteBuffer 对象就不会被回收，此时如果持续调配堆外内存，* 可能堆外内存曾经被耗光了无奈持续调配，此时程序就会抛出 OutOfMemoryError，间接解体。*  
 */
 public class DirectBufferMemoryErrorDemo {public static void main(String[] args) {  
        // 默认 JVM 配置的最大间接内存是总物理内存的四分之一  
        long maxDirectMemory = sun.misc.VM.maxDirectMemory() / 1024 / 1024;  
        System.out.println("配置的 maxDirectMemory:" + maxDirectMemory + "MB");  
  
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(6 * 1024 * 1024);  
    }  
  
}

5、内存溢出之无奈创立新的本地线程 

package com.jayway.oom;  
  
/**  
 * 内存溢出之无奈创立新的本地线程  
 * 抛出异样：java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread  
 * * 形容：* 高并发申请服务器时，经常出现 java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread  
 *      native thread 异样与对应的平台无关  
 *  
 * 导致起因：*      1、应用程序创立了太多线程了，一个利用过程创立的线程数超过零碎承载极限。*      2、操作系统并不容许你的利用过程创立这么多的线程，linux 零碎默认容许单个过程能够创立的线程数是 1024 个  
 *  
 * 解决办法：*      1、想方法升高利用过程创立的线程数量，*      2、如果应用程序的确须要这么多线程，超过了 linux 零碎的默认 1024 个限度，能够通过批改 linux 服务器配置，进步这个阈值。*  
 */
 public class UnableCreateNativeThreadErrorDemo {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; true; i++) {System.out.println("***************i:" + i);  
  
            // 一直得创立新线程，直到超过操作系统容许利用过程创立线程的极限  
            new Thread(() -> {  
                try {Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);  
                } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();  
                }  
            }).start();}  
    }  
}

6、内存溢出之元空间溢出谬误 

package com.jayway.oom;  
  
import org.springframework.cglib.proxy.Enhancer;  
import org.springframework.cglib.proxy.MethodInterceptor;  
import org.springframework.cglib.proxy.MethodProxy;  
  
import java.lang.reflect.Method;  
  
/**  
 * 元空间溢出谬误  
 * 抛出异样：java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace  
 * * 设置虚拟机参数：-XX:MetaspaceSize=8m -XX:MaxMetaspaceSize=8m  
 * * 形容：Java8 及当前的版本应用 Metaspace 来代替了永恒代。metaspace 是办法区在 HotSpot 中的实现，它与长久代最大的区别在于  
 *      Metaspace 并不在虚拟机内存中而是在本地内存中。*  
 * 元空间存储了以下信息：*      1、虚拟机加载的类信息  
 *      2、常量池  
 *      3、动态变量  
 *      4、即时编译后的代码  
 *  
 */
 public class MetaspaceErrorDemo {static class OOMTest {}  
  
    public static void main(String[] args) {  
        int count = 0;  
  
        try {  
        //cglib 一直创立类，模仿 Metaspace 空间溢出，咱们一直生成类往元空间中灌，超过元空间大小后就会抛出元空间移除的谬误  
            while (true) {  
                count++;  
                Enhancer enhancer = new Enhancer();  
                enhancer.setSuperclass(OOMTest.class);  
                enhancer.setUseCache(false);  
                enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {  
                    @Override  
                    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {return methodProxy.invokeSuper(o, args);  
                    }  
                });  
                enhancer.create();}  
        } catch (Throwable e) {System.out.println("************ 多少次后产生了异样：" + count);  
            e.printStackTrace();}  
    }  
}
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