Java常見內存溢出(OOM)解決方案

jopen 9年前發布 | 20K 次閱讀 Java Java開發

jvm內存區域

  1. 程序計數器
    一塊很小的內存空間,作用是當前線程所執行的字節碼的行號指示器。
  2. java棧
    與程序計數器一樣,java棧(虛擬機棧)也是線程私有的,其生命周期與線程相同。通常存放基本數據類型,對象引用(一個指向對象起始地址的引用指針或一個代表對象的句柄),reeturnAddress類型(指向一條字節碼指令的地址)

    棧區域有兩種異常類型:如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的深度,將拋StrackOverflowError異常;如果虛擬機棧可以動態擴展(大部分虛擬機都可動態擴展),當擴展時無法申請到足夠的內存時會拋出OutOfMemoryError異常。

  3. 本地方法棧
    與虛擬機棧作用很相似,區別是虛擬機棧為虛擬機執行java方法服務,而本地方法棧則是為虛擬機用到的Native方法服務。和虛擬機棧一樣可能拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError異常。
  4. java堆
    java Heap是jvm所管理的內存中最大的區域。JavaHeap是被所有線程共享的一塊內存區域,在虛擬機啟動時創建。主要存放對象實例。JavaHeap 是垃圾收集器管理的主要區域,其可細分為新生代和老年代。如果在堆中沒有內存完成實例分配,并且也無法再擴展時,會拋出OutOfMemoryError 異常。
  5. 方法區
    與javaHeap一樣是各個線程共享的內存區域,用于存放已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、及時編譯器編譯后的代碼等數據。當方法區無法滿足內存分配的需求時,將拋出OutOfMemoryError異常。方法同時包含常聽說的運行時常量池,用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用。
  6. 直接內存
    直接內存并不是虛擬機運行時數據區的一部分,也不是java虛擬機規范中定義的內存區域,是jvm外部的內存區域,這部分區域也可能導致OutOfMemoryError異常。

jvm參數

-Xss(StackSpace)棧空間

-Xms ,-Xmx(heap memory space)堆空間:Heap是大家最為熟悉的區域,他是jvm用來存儲對象實例的區域,Heap在32位的系統中最大為2G,其大小通過-Xms和 -Xmx來控制,-Xms為jvm啟動時申請的最小Heap內存,默認為物理內存的1/64,但小于1G,-Xmx為jvm可申請的最大的Heap內存,默認為物理內存的1/4,一般也小于1G,默認當空余堆內存小于40%時,jvm會最大Heap的大小到-Xmx指定大小,可通過 -XX:MinHeapFreeRatio來指定這個比例,當空余堆內存大于70%時,JVM會將Heap的大小往-Xms指定的大小調整,可通過 -XX:MaxHeapFreeRatio來指定這個比例,但通常為了避免頻繁調整HeapSize的大小,將-Xms和-Xmx的值設為相同。

-XX:PermSize -XX:MaxPermSize:方法區持久代大小:方法區域也是全局共享的,在一定的條件下它也會被 GC,當方法區域需要使用的內存超過其允許的大小時,會拋出 OutOfMemory的錯誤信息。

常見內存溢出錯誤解決辦法

  1. OutOfMemoryError異常
    除了程序計數器外,虛擬機內存的其他幾個運行時區域都有發生OutOfMemoryError(OOM)異常的可能,

    Java Heap 溢出

    一般的異常信息:java.lang.OutOfMemoryError:Java heap spacess

    java堆用于存儲對象實例,我們只要不斷的創建對象,并且保證GC Roots到對象之間有可達路徑來避免垃圾回收機制清除這些對象,就會在對象數量達到最大堆容量限制后產生內存溢出異常。

    出現這種異常,一般手段是先通過內存映像分析工具(如Eclipse Memory Analyzer)對dump出來的堆轉存快照進行分析,重點是確認內存中的對象是否是必要的,先分清是因為內存泄漏(Memory Leak)還是內存溢出(Memory Overflow)。

    如果是內存泄漏,可進一步通過工具查看泄漏對象到GC Roots的引用鏈。于是就能找到泄漏對象時通過怎樣的路徑與GC Roots相關聯并導致垃圾收集器無法自動回收。

    如果不存在泄漏,那就應該檢查虛擬機的參數(-Xmx與-Xms)的設置是否適當。

  2. 虛擬機棧和本地方法棧溢出
    如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的最大深度,將拋出StackOverflowError異常。

    如果虛擬機在擴展棧時無法申請到足夠的內存空間,則拋出OutOfMemoryError異常

    這里需要注意當棧的大小越大可分配的線程數就越少。

  3. 運行時常量池溢出
    異常信息:java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space

    如果要向運行時常量池中添加內容,最簡單的做法就是使用String.intern()這個Native方法。該方法的作用是:如果池中已經包含一個等于此String的字符串,則返回代表池中這個字符串的String對象;否則,將此String對象包含的字符串添加到常量池中,并且返回此String 對象的引用。由于常量池分配在方法區內,我們可以通過-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法區的大小,從而間接限制其中常量池的容量。

  4. 方法區溢出
    方法區用于存放Class的相關信息,如類名、訪問修飾符、常量池、字段描述、方法描述等。

    異常信息:java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space

    方法區溢出也是一種常見的內存溢出異常,一個類如果要被垃圾收集器回收,判定條件是很苛刻的。在經常動態生成大量Class的應用中,要特別注意這點。

參考

《深入理解java虛擬機》

來自:http://wustrive2008.github.io/2015/09/01/java/Java%E5%B8%B8%E8%A7%81%E5%86%85%E5%AD%98%E6%BA%A2%E5%87%BA%28OOM%29%E8%A7%A3%E5%86%B3%E6%96%B9%E6%A1%88/

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