OutOfMemoryError异常总结

      java.lang.OutOfMemoryError这个错产生的原因大都出于以下原因：JVM内存过小、程序不严密，产生了过多的垃圾。

导致OutOfMemoryError异常的常见的原因有以下几种：

（1）内存中加载的数据量过于庞大，如一次性从数据库中取出过多的数据；

（2）集合类中有对对象的引用，使用完之后未清空，使得JVM不能回收；

（3）代码中存在死循环或循环产生过多重复的对象实体；

（4）使用的第三方软件中的BUG；

（5）启动参数内衬值设定的过小；

此错误常见的错误提示：

（1）tomcat:java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space

（2）tomcat:java.OutOfMemoryError:java heap space

（3）weblogic:Root cause of ServletException java.lang.OutOfMemoryError

（4）resin:java.lang.OutOfMemoryError

（5）java:java.lang.OutOfMemoryError

解决java.lang.OutOfMemoryError的方法如下：

一、增加jvm的内存大小。

方法有：

1）在执行某个class文件时候，可以使用java -Xmx256M aa.class来设置运行aa.class时jvm所允许占用的最大内存为256M。

2）对tomcat容器，可以在启动时对jvm设置内存限度。对tomcat，可以在catalina.bat中添加：

set CATALINA_OPTS=-Xms128M -Xmx256Mset JAVA_OPTS=-Xms128M -Xmx256M

或者把%CATALINA_OPTS%和%JAVA_OPTS%代替为-Xms128M -Xmx256M

3）对resin容器，同样可以在启动时对jvm设置内存限度。在bin文件夹下创建一个startup.bat文件，内容如下：

@echo offcall "httpd.exe"  "-Xms128M" "-Xmx256M":end

其中"-Xms128M"为最小内存，"-Xmx256M"为最大内存。

二、优化程序，释放垃圾。

主要包括避免死循环，应该及时释放种资源：内存, 数据库的各种连接，防止一次载入太多的数据。导致java.lang.OutOfMemoryError的根本原因是程序不健壮。因此，从根本上解决Java内存溢出的唯一方法就是修改程序，及时地释放没用的对象，释放内存空间。 遇到该错误的时候要仔细检查程序，嘿嘿，遇多一次这种问题之后，以后写程序就会小心多了。

Java代码导致OutOfMemoryError错误的解决：

需要重点排查以下几点：

1. 检查代码中是否有死循环或递归调用。
2. 检查是否有大循环重复产生新对象实体。
3. 检查对数据库查询中，是否有一次获得全部数据的查询。一般来说，如果一次取十万条记录到内存，就可能引起内存溢出。这个问题比较隐蔽，在上线前，数据库中数据较少，不容易出问题，上线后，数据库中数据多了，一次查询就有可能引起内存溢出。因此对于数据库查询尽量采用分页的方式查询。
4. 检查List、MAP等集合对象是否有使用完后，未清除的问题。List、MAP等集合对象会始终存有对对象的引用，使得这些对象不能被GC回收。

tomcat中java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space异常处理

PermGen space的全称是Permanent Generation space,是指内存的永久保存区域,这块内存主要是被JVM存放Class和Meta信息的,Class在被Loader时就会被放到PermGen space中,它和存放类实例(Instance)的Heap区域不同,GC(Garbage Collection)不会在主程序运行期对PermGen space进行清理，所以如果你的应用中有很多CLASS的话,就很可能出现PermGen space错误,这种错误常见在web服务器对JSP进行pre compile的时候。如果你的WEB APP下都用了大量的第三方jar, 其大小超过了jvm默认的大小(4M)那么就会产生此错误信息了。解决方法： 手动设置MaxPermSize大小修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.sh在

echo "Using CATALINA_BASE:   $CATALINA_BASE"

上面加入以下行：

JAVA_OPTS="-server -XX:PermSize=64M -XX:MaxPermSize=128m

建议：将相同的第三方jar文件移置到tomcat/shared/lib目录下，这样可以达到减少jar 文档重复占用内存的目的。

weblogic中java.lang.OutOfMemoryError异常处理

错误提示： Root cause of ervletException java.lang.OutOfMemoryError解决办法：调整bea/weblogic/common中CommEnv中参数

    :sun　　if "%PRODUCTION_MODE%" == "true" goto sun_prod_mode　　set JAVA_VM=-client　　set MEM_ARGS=-Xms256m -Xmx512m -XX:MaxPermSize=256m　　set JAVA_OPTIONS=%JAVA_OPTIONS% -Xverify:none　　goto continue　　:sun_prod_mode　　set JAVA_VM=-server　　set MEM_ARGS=-Xms256m -Xmx512m -XX:MaxPermSize=256m　　goto continue

Resin下java.lang.OutOfMemoryError异常处理

产生内存溢出的原因：

出现这个错误，一般是因为JVM物理内存过小。默认的Java虚拟机最大内存仅为64兆，这在开发调试过程中可能没有问题，但在实际的应用环境中是远远不能满足需要的，除非你的应用非常小，也没什么访问量。否则你可能会发现程序运行一段时间后包java.lang.OutOfMemoryError的错误。因此我们需要提升resin可用的虚拟机内存的大小。

解决方法：

修改/usr/local/resin/bin/httpd.sh中的args选项添加参数-Xms（初始内存）和-Xmx（最大能够使用内存大小）可以用来限制JVM的物理内存使用量。例如：

args="-Xms128m -Xmx256m"

设置后，JVM初始物理内存是128m，最大能使用物理内存为256m。

这两个值应该由系统管理员根据服务器的实际情况进行设置。

JVM内存区域中，除了程序计数器外，其他几个运行时区域都有可能发生OutOfMemoryError（OOM）异常。本文对OOM异常进行总结，通过代码验证JVM规范中描述的运行时区域存储的内容；了解可能导致这些区域OOM异常的代码，能够在工作中根据异常代码对内存哪一出区域进行定位。

基于Sun的HotSpot虚拟机，在Eclipse中Run/Arguments中可以进行虚拟机启动参数的设置，这些参数对实验结果有直接影响，不能忽略。

Java堆溢出

Java堆用于存储对象实例，只要不断地创建对象，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，对象数量达到最大堆容量限制，则发生溢出。

限制Java堆的大小为20MB，最小值和最大值相同（不可扩展）。当虚拟机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分析。

package com.jvm.OutOfMemoryError;import java.util.List;import java.util.ArrayList;/** * Java堆溢出 * VM Args：-Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError */public class HeapOOM {    public static void main(String[] args) {        List<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>();        while(true) {            // list保留引用，避免Full GC 回收             list.add(new OOMObject());        }    }    static class OOMObject {    }}

运行结果：

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap spaceDumping heap to java_pid7768.hprof ...Heap dump file created [27987840 bytes in 0.142 secs]

这种异常比较常见，一般先通过内存映像分析工具（如Eclipse Memory Analyzer）对Dump出来的堆转储快照进行分析，确实是内存泄露还是内存溢出。
内存泄露 查看泄露对象到GC Roots的引用链，定位泄露代码位置。
内存溢出 如果不存在泄露，即内存中的对象确实都还必须活着，检查JVM堆参数（-Xmx与-Xms），调大参数，检查代码是否存在某些对象生命周期过长，持有状态过长的情况，减少程序运行期的内存消耗。
虚拟机栈和本地方法栈溢出
HotSpot不区分虚拟机栈和本地方法栈，栈容量只能由-Xss参数设定。
StackOverFlow：线程申请的栈深度超过允许的最大深度
OutOfMemoryError： 虚拟机扩展时无法申请到足够的内存空间
StackOverFlow的情况：递归调用方法，定义大量的本地变量，增大此方法帧中本地变量表的长度。
package com.jvm.OutOfMemoryError;/** * 虚拟机栈和本地方法栈溢出 StackOverFlow * VM Args：-Xss128k */public class JavaVMStackSOF {    private int stackLength = 1;    // 递归调用方法，定义大量的本地变量，增大此方法帧中本地变量表的长度    public void stackLeak() {        stackLength++;        stackLeak();    }    public static void main(String[] args) {        JavaVMStackSOF oom = new JavaVMStackSOF();        try {            oom.stackLeak();        } catch (Throwable e) {            System.out.println("stack length: " + oom.stackLength);            throw e;        }    }}
运行结果：
stack length: 999Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError    at com.jvm.OutOfMemoryError.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:26)    at com.jvm.OutOfMemoryError.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:26)    at com.jvm.OutOfMemoryError.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:26)
OutOfMemoryError：多线程下的内存溢出，与栈空间是否足够大并不存在任何联系。为每个线程的栈分配的内存越大（参数-Xss），那么可以建立的线程数量就越少，建立线程时就越容易把剩下的内存耗尽，越容易内存溢出。在这种情况下，如果不能减少线程数目或者更换64位虚拟机时，减少最大堆和减少栈容量能够换区更多的线程。
注意：Windows平台虚拟机中，Java的线程映射到操作系统的内核线程上执行，下面代码执行可能造成系统假死！
package com.jvm.OutOfMemoryError;/** * 虚拟机栈和本地方法栈溢出 *  * !!!!!注意!!!!! * 运行该代码可能造成系统假死！！！！ *  * VM Args：-Xss2M（可以适当大一点） */public class JavaVMStackOOM {    private void dontStop() {        while(true) {        }    }    // 多线程方式造成栈内存溢出 OutOfMemoryError    public void stackLeakByThread() {        while(true) {            Thread thread = new Thread(new Runnable() {                @Override                public void run() {                    dontStop();                }            });            thread.start();        }    }    public static void main(String[] args) {        JavaVMStackOOM oom = new JavaVMStackOOM();        oom.stackLeakByThread();    }}
方法区和运行常量池溢出
运行时常量池
JDK1.7开始逐步“去永久代”，下面的讨论可以测试下实际影响。
String.intern()是一个Native方法，它的作用是：如果运行时常量池中已经包含一个等于此String对象内容的字符串，则返回常量池中该字符串的引用；如果没有，则在常量池中创建与此String内容相同的字符串，并返回常量池中创建的字符串的引用。JDK7的intern()方法的实现有所不同，当常量池中没有该字符串时，不再是在常量池中创建与此String内容相同的字符串，而改为在常量池中记录堆中首次出现的该字符串的引用，并返回该引用。
在JDK1.6之前，常量池分配在永久代，以下代码在JDK1.6下运行才回发生内存溢出，如果在JDK1.7及其之后的版本运行，则是死循环：
package com.jvm.OutOfMemoryError;import java.util.ArrayList;import java.util.List;/** * 运行时常量池溢出 *  * jdk1.7 及其以后的版本已经“去永久代”，jdk1.6之前的环境下运行才会出现溢出 * -XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M （间接指定常量池容量大小） */public class RuntimeConstantPoolOOM {    public static void main(String[] args) {        List<String> list = new ArrayList<String>();        int i = 0;        while(true) {            // list保留引用，避免Full GC 回收             list.add(String.valueOf(i++).intern());        }    }}
运行结果：
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space    at java.lang.String.intern(Native Method)    ......
方法区
方法区用于存放Class的相关信息，如果运行时产生大量的类去填满方法区，就可能发生方法区的内存溢出。 例如主流框架spring、hibernate对大量的类进行增强时，利用CGLib字节码生成动态类；大量JSP或动态JSP(JSP第一次运行时需要编译为Java类）。
下面为CGLib动态生成类导致的方法区溢出：
package com.jvm.OutOfMemoryError;import java.lang.reflect.Method;import com.jvm.OutOfMemoryError.HeapOOM.OOMObject;import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;/** * 方法区溢出 * -XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M */public class JavaMethodAreaOOM {    public static void main(String[] args) {        while(true) {            Enhancer enhancer = new Enhancer();            enhancer.setSuperclass(OOMObject.class);            enhancer.setUseCache(false);            enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {                @Override                public Object intercept(Object obj, Method m, Object[] objs, MethodProxy proxy) throws Throwable {                    // TODO Auto-generated method stub                    return proxy.invokeSuper(obj, objs);                }            });            enhancer.create();        }    }}
运行结果：
Caused by: java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space    at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)    ......
本地直接内存溢出
Java虚拟机可以通过参数-XX:MaxDirectMemorySize设定本机直接内存可用大小，如果不指定，则默认与java堆内存大小相同。JDK中可以通过反射获取Unsafe类(Unsafe的getUnsafe()方法只有启动类加载器Bootstrap才能返回实例)直接操作本机直接内存。通过使用-XX:MaxDirectMemorySize=10M，限制最大可使用的本机直接内存大小为10MB。
import java.lang.reflect.Field;public class DirectMemoryOOM {    private static final int _1MB = 1024 * 1024 * 1024;    public static void main(String[] args) throws Exception {        Field unsafeField = Unsafe . class .getDeclaredFields()[0];             unsafeField.setAccessible( true );        Unsafe unsafe = ( Unsafe ) unsafeField.get( null );        while ( true ) {            // unsafe 直接想操作系统申请内存            unsafe.allocateMemory( _1MB );        }    }}
运行结果：
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError    at sun.misc.Unsafe.allocateMemory(Native Method)    ......
这种异常的明显特征是在Heap Dump文件中看不见明显的异常。如果OOM之后Dump的文件比较小，程序中直接或间接用到了IO/NIO，可以考虑是否是这方面的原因。
参考 
1、周志明，深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践，机械工业出版社

更多参考：http://blog.csdn.net/u011080472/article/details/51322119
【深入理解JVM】：OutOfMemoryError异常总结