JVM学习——第六篇：内存溢出异常

JVM学习——第六篇：内存溢出异常 1、内存溢出与内存泄露的概念

        内存溢出：指程序在申请内存时，没有足够的内存来分配。

        内存泄露：指程序运行后，没有释放占用的内存空间，最终结果就是导致内存溢出。     

2、Java堆溢出

        Java堆用于储存对象实例，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，那么随着对象数量的增加，总容量触及最大堆的容量限制后就会产生内存溢出异常。

        解决方案：

        如果是内存泄漏，可通过工具查看泄漏对象到GC Roots的引用链，找到泄漏对象是通过怎样的引用路径、与哪些GC Roots相关联，才导致垃圾收集器无法回收它们，根据泄漏对象的类型信息以及它到GC Roots引用链的信息，一般可以比较准确地定位到这些对象创建的位置，进而找出产生内存泄漏的代码的具体位置。

        如果不是内存泄漏，换句话说就是内存中的对象确实都是必须存活的，那就应当检查Java虚拟机的堆参数（-Xmx与-Xms）设置，与机器的内存对比，看看是否还有向上调整的空间。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、存储结构设计不合理等情况，尽量减少程序运行期的内存消耗。

3、Java栈溢出

        关于Java虚拟机栈有两种异常：

        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、如果虚拟机的栈内存允许动态扩展，当扩展栈容量无法申请到足够的内存时，将抛出OutOfMemoryError异常。

        《Java虚拟机规范》明确允许Java虚拟机实现自行选择是否支持栈的动态扩展，而HotSpot虚拟机的选择是不支持扩展，所以除非在创建线程申请内存时就因无法获得足够内存而出现OutOfMemoryError异常，否则在线程运行时是不会因为扩展而导致内存溢出的，只会因为栈容量无法容纳新的栈帧而导致StackOverflowError异常。无论是由于栈帧太大还是虚拟机栈容量太小，当新的栈帧内存无法分配的时候，HotSpot虚拟机抛出的都是StackOverflowError异常。

4、方法区和运行时常量池溢出

        由于运行时常量池是方法区的一部分，所以溢出可以看做是方法区溢出。（通过string.intern便能造成运行时常量池溢出）不过这里有一个知识点就是，从JDK7开始，原本存放在永久代的的字符串常量池被移动到Java堆中去了，这个时候再通过string.intern方法则是造成Java堆溢出。

        我们再来看看方法区的其他部分的内容，方法区的主要职责是用于存放类型的相关信息，如类名、访问修饰符、常量池、字段描述、方法描述等。只有运行时产生大量的类去填满方法区，才能产生溢出。不过在JDK 8以后，永久代便完全退出了历史舞台，元空间（使用本地内存）作为其替代者登场。这时便很难再造成方法区的溢出异常了。

5、直接内存

       直接内存（Direct Memory）并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是《Java虚拟机规范》中定义的内存区域。但是这部分内存也被频繁地使用，而且也可能导致OutOfMemoryError异常出现。

        在JDK 1.4中新加入了NIO（New Input/Output）类，引入了一种基于通道（Channel）与缓冲区 （Buffer）的I/O方式，它可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆里面的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行 *** 作。这样能在一些场景中显著提高性能，因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。

         显然，本机直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制，但是，既然是内存，则肯定还是会受到本机总内存（包括物理内存、SWAP分区或者分页文件）大小以及处理器寻址空间的限制，一般服务器管理员配置虚拟机参数时，会根据实际内存去设置-Xmx等参数信息，但经常忽略掉直接内存，使得各个内存区域总和大于物理内存限制（包括物理的和 *** 作系统级的限制），从而导致动态扩展时出现OutOfMemoryError异常。