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Java異常之OutOfMemoryError的解決方法

不言

發布： 2019-01-30 11:08:17

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這篇文章帶給大家的內容是關於Java異常之OutOfMemoryError的解決方法，有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有幫助。

在Java虛擬機器規格描述中，除了程式計數器外，虛擬機器記憶體的其他幾個運行區域都有發生 OOM 異常的可能。在這裡，用程式碼驗證各個運行時區域儲存的內容並討論該如何進行處理。

Java堆溢位

Java 堆用於儲存物件實例，只要不斷建立對象，並且保證GC Roots 到物件之間有可達路徑來避免垃圾回收機制清除這些對象，那麼對象數量達到最大堆的容量限制之後就會產生記憶體溢位異常。

異常再現

程式碼採用以下虛擬機器參數：

-Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

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這樣 Java 堆的大小將被限制為20 MB 且不可拓展。透過參數 -XX: HeapDumpOnOutOfMemoryError 可以讓虛擬機器在出現記憶體溢出異常時 Dump 出目前的記憶體堆轉儲快照以便時候進行分析。

採用以下程式碼進行驗證：

public class HeapOOM {
    static class OOMObject {
    }
    public static void main(String[] args) {
        List<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>();

        while (true) {
            list.add(new OOMObject());
        }
    }
}

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運行結果：

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to java_pid3460.hprof ...
Heap dump file created [28199779 bytes in 0.237 secs]

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解決方法

Java 堆記憶體的OOM 異常是實際應用中常見的內存溢出異常情況，出現時往往會緊跟著提示「Java heap space」。

要解決這個區域的異常，一般的手段是先透過記憶體映像分析工具，例如 MAT ，確認到底是出現了記憶體洩漏還是記憶體溢位。

如果是記憶體洩漏，可以進一步透過工具查看洩漏物件到GC Roots 的參考鏈，找到洩漏物件是透過怎樣的途徑和GC Roots 相關聯並導致垃圾收集器無法自動回收它們所佔的空間。

如果不是記憶體洩漏，換而言之，記憶體中的物件確實還有必要存活著，那麼就應當檢查虛擬機的堆參數，與機器物理記憶體對比看是否還可以調大。從程式碼層面來看，是否存在某些物件生命週期過長、持有狀態時間過長的情況，嘗試減少程式運行期間的記憶體消耗。

虛擬機堆疊和本機方法堆疊溢位

由於在HotSpot 虛擬機中並不區分虛擬機堆疊或本機方法棧，因此對於HotSpot 而言，雖然-Xoss 參數存在，但是其實是無效的，堆疊容量只由-Xss 參數設定。

異常再現

在單執行緒下，程式碼採用如下的虛擬機器參數：

-Xss128k

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使用此參數減小堆疊容量，使用下列程式碼複現例外：

public class JavaVMStackSOF {

    private int stackLength = 1;

    public void stackLeak() {
        stackLength++;
        stackLeak();
    }

    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        JavaVMStackSOF oom = new JavaVMStackSOF();
        try {
            oom.stackLeak();
        } catch (Throwable e) {
            System.out.println("stack length:" + oom.stackLength);
            throw e;
        }
    }
}

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解決方法

如果使用虛擬機器預設參數，堆疊深度在大多數情況下（因為每個方法壓入堆疊的幀大小並不是一樣的，所以只能說在大多數情況下）達到1000 ~ 2000 完全沒有問題，對於正常的方法呼叫（包括遞歸），這個深度應該完全足夠。

但是，如果是因為建立過多的執行緒導致記憶體溢出，在不能減少執行緒數或更換64位元虛擬機的情況下，就只能透過減少最大堆和減少堆疊容量來換取更多的線程。

本機直接記憶體溢位

DirectMemory 容量可以透過-XX ：MaxDirectMemorySize 指定，如果不指定，則預設與Java最大堆一樣。

異常再現

使用下列虛擬機器參數：

-Xmx20M -XX:MaxDirectMemorySize=10M

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使用下列程式碼重現例外：

public class DirectMemoryOOM {
    private static final int _1MB = 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.allocateMemory(_1MB);//直接申请分配内存
        }
    }
}

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