《深入理解java虚拟机》学习笔记9——实战：OutOfMemoryError异常

在JAVA虚拟机规范的描述中，除了程序计数器外，虚拟机内存的其他几个运行区域都有发生OutOfMemoryError异常的可能。

1、java堆溢出

java堆用于存储实例对象，只要不断的创建对象，并且保证GC Roots到对象之间有可达的路径来避免垃圾回收机制清楚这些对象，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。

当出现java堆内存溢出时，异常堆栈信息java.lang. OutOfMemoryError会跟着进一步提示java heap space，要解决这个区域的异常，一般的手段是通过内存映射分析工具（如Eclipse Memory Analyzer）对Dump出来的堆转储快照进行分析，重点确认内存中的对象是否有必要存在，也就是要先分清楚到底出现了内存泄漏（Memory Leak）还是内存溢出（Memory OverFlow）。

如果是内存泄漏（Memory Leak），可进一步通过工具查看泄漏对象到GC Roots的引用链，于是就能找到泄漏对象是通过怎样的路径与GC Roots相关联并导致垃圾回收器无法回收他们的，掌握了泄漏对象的类型信息及GC Roots引用链的信息，就可以比较准确的定位出泄漏代码的位置。

如果不存在内存泄漏，就是内存中的对象确实都还必须存活着，那就应该检查虚拟机的堆参数（-Xmx与-Xms）与物理机器内存对比看是否还可以调大，从代码上检查是否存在某些对象的生命周期过长，持有时间过长的情况，尝试减少程序运行期的内存消耗。

2、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guifan
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：

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。

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。

操作系统分配给每个进程的内存是有限制的，譬如32位的Windows
限制为2GB。虚拟机提供了参数来控制Java堆和方法区的这两部分内存的最大值。剩余的内
存为2GB（操作系统限制）减去Xmx（最大堆容量），再减去MaxPermSize（最大方法区容
量），程序计数器消耗内存很小，可以忽略掉。如果虚拟机进程本身耗费的内存不计算在
内，剩下的内存就由虚拟机栈和本地方法栈“瓜分”了。每个线程分配到的栈容量越大，可以
建立的线程数量自然就越少，建立线程时就越容易把剩下的内存耗尽。

3、方法区和运行时常量池溢出

运行时常量池是方法区的一部分

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。在JDK 1.6及之前的版本中，由
于常量池分配在永久代内，我们可以通过-XX：PermSize和-XX：MaxPermSize限制方法区大
小，从而间接限制其中常量池的容量，如代码清单2-6所示

从运行结果中可以看到，运行时常量池溢出，在OutOfMemoryError后面跟随的提示信息

是“PermGen  space”，说明运行时常量池属于方法区（HotSpot虚拟机中的永久代）的一部分。

而使用JDK 1.7运行这段程序就不会得到相同的结果，while循环将一直进行下去。

关于这个字符串常量池的实现问题，还可以引申出一个更有意思的影响，如代码清单2-7所示。

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

实例复制到永久代中，返回的也是永久代中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（以及部分其他虚拟机，例如JRockit）的intern（）实现不会再复制实例，

只是在常量池中记录首次出现的实例引用，因此intern（）返回的引用和由StringBuilder创建

的那个字符串实例是同一个。

对str2比较返回false是因为“java”这个字符串在执行StringBuilder.toString（）之前已经出现过，

字符串常量池中已经有它的引用了，不符合“首次出现”的原则，而“计算机软件”这个字符串则

是首次出现的，因此返回true。

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。

对于这些区域的测试，基本的思路是运行时产生大量的类去填满方法区，直到溢出。

4、本机直接内存溢出

DirectMemory容量可通过-XX：MaxDirectMemorySize指定，如果不指定，

则默认与Java堆最大值（-Xmx指定）一样。