Java虚拟机--分析Java堆（十一）

• 找到内存溢出的原因
  • 堆溢出
    • 异常说明：因为大量对象都直接分配在堆上，绝大部分的内存溢出都属于这种情况；
    • 原因分析：因为大量对象占据了堆空间，而这些对象都持有强引用，导致无法回收，当大于Xmx参数指定的堆空间大小时，就会抛出溢出错误；
    • 示例1：

public class SimpleHeapOOM {

public static void main(String[] args) {

ArrayList<byte[]> list = new ArrayList<byte[]>();

for (int i = 0; i < 10240; i++) {

list.add(new byte[1024*1024]);

}

}

}

错误提示： Java heap space表示堆空间溢出
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

解决方案：
可以使用-Xmx参数指定一个更大的堆空间；由于堆空间不能无限量增长，通过内存分析工具，找到大量占用堆空间的对象，进行优化才是正路！
 

• 直接内存溢出
  • 关于直接内存看这里：直接内存
  • 原因分析：直接内存没有被Java虚拟机完全托管，若使用不当，也容易触发直接内存溢出，导致宕机；
  • 异常说明：直接内存溢出，一般抛出OutOfMemoryError错误。直接内存不一定能够触发GC（触发直接内存使用量达到了-XX:MaxDirectMemorySize的设置），所以它产生的没有被任何对象所引用的变量可能并不会被回收；
  • 解决方案：合理的使用显示GC（也就是System.gc()），或者设定一个系统实际可达的-XX:MaxDirectMemorySize值；
• 过多线程导致OOM
  • 原因分析：每个线程的开启都要占用系统内存，线程的栈空间也是在堆外分配的，因此和直接内存非常相似；
  • 异常说明：此异常一般为"unable to create new native thread",表示系统创建线程的数量已经饱和，原因是Java进程已经达到了可使用的内存上限；
  • 解决方案：
    • 可以尝试减少堆空间，也就是减少运行参数 -Xmx的值；
    • 减少每个线程所占的内存空间，-Xss参数可以指定线程的栈空间；
      • 减少线程的栈空间大小，栈溢出的风险会响应上升；
• 永久区溢出
  • 原因分析：永久区用来存放类元数据。如果一个系统定了太多的类型，永久区是有可能溢出的。JDK1.8中，永久区被元数据区域替代，但功能类似；
  • 异常说明：异常信息为"java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space"
  • 解决方案：
    • 增加MaxPermSize的值；
    • 减少系统需要的类的数量；
    • 使用ClassLoader合理地装载各个类，并定期进行回收；
• GC效率低下引起的OOM
  • 原因分析：GC是内存回收的关键，如果GC效率低下，那么系统的性能会受到严重的影响。如果系统的堆空间太小，那么GC所占的时间就会较多，并且回收所释放的内存就会较少。根据GC占用的系统时间，以及释放内存的大小，虚拟机会评估GC的效率，一旦虚拟机认为GC的效率过低，就有可能直接抛出OOM异常；
    • 一般情况下，虚拟机会根据以下几种情况来判定是否抛出此异常：
      • 花在GC上的时间是否超过了98%；
      • 老年代释放的内存是否小于2%；
      • eden区释放的内存是否小于2%；
      • 最近是否连续5次GC都出现了上述几种情况（注意是同时出现，不是出现一个！）；
    • 当满足以上条件，虚拟机会抛出：GC overhead limit exceeded异常
  • -XX:-UseGCOverheadLimit：来禁止这种OOM的产生；