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Java中內(nèi)存問(wèn)題之OOM詳解

更新時(shí)間：2023年08月22日 09:28:58 作者：ycfxhsw

這篇文章主要介紹了Java中內(nèi)存管理的OOM詳解,OOM,全稱“Out?Of?Memory”,翻譯成中文就是“內(nèi)存用完了”,來(lái)源于java.lang.OutOfMemoryError,當(dāng)JVM因?yàn)闆](méi)有足夠的內(nèi)存來(lái)為對(duì)象分配空間并且垃圾回收器也已經(jīng)沒(méi)有空間可回收時(shí),就會(huì)拋出這個(gè)error,需要的朋友可以參考下

一. StackOverflowError

1.1 bug

public class StackOverflowErrorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        javaKeeper();
    }
    private static void javaKeeper() {
        javaKeeper();
    }
}

JVM 虛擬機(jī)棧是有深度的，在執(zhí)行方法的時(shí)候會(huì)伴隨著入棧和出棧，上邊的方法可以看到，main 方法執(zhí)行后不停的遞歸，遲早把棧撐爆了

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
	at oom.StackOverflowErrorDemo.javaKeeper(StackOverflowErrorDemo.java:15)

1.2 原因分析

無(wú)限遞歸循環(huán)調(diào)用（最常見(jiàn)原因），要時(shí)刻注意代碼中是否有了循環(huán)調(diào)用方法而無(wú)法退出的情況
執(zhí)行了大量方法，導(dǎo)致線程?？臻g耗盡
方法內(nèi)聲明了海量的局部變量
native 代碼有棧上分配的邏輯，并且要求的內(nèi)存還不小，比如 java.net.SocketInputStream.read0 會(huì)在棧上要求分配一個(gè) 64KB 的緩存（64位 Linux）

1.3 解決方案

修復(fù)引發(fā)無(wú)限遞歸調(diào)用的異常代碼，通過(guò)程序拋出的異常堆棧，找出不斷重復(fù)的代碼行，按圖索驥，修復(fù)無(wú)限遞歸 Bug
排查是否存在類之間的循環(huán)依賴（當(dāng)兩個(gè)對(duì)象相互引用，在調(diào)用toString方法時(shí)也會(huì)產(chǎn)生這個(gè)異常）
通過(guò) JVM 啟動(dòng)參數(shù) -Xss 增加線程棧內(nèi)存空間，某些正常使用場(chǎng)景需要執(zhí)行大量方法或包含大量局部變量，這時(shí)可以適當(dāng)?shù)靥岣呔€程?？臻g限制

二. Java heap space

Java 堆用于存儲(chǔ)對(duì)象實(shí)例，我們只要不斷的創(chuàng)建對(duì)象，并且保證 GC Roots 到對(duì)象之間有可達(dá)路徑來(lái)避免 GC 清除這些對(duì)象，那隨著對(duì)象數(shù)量的增加，總?cè)萘坑|及堆的最大容量限制后就會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存溢出異常。

Java 堆內(nèi)存的 OOM 異常是實(shí)際應(yīng)用中最常見(jiàn)的內(nèi)存溢出異常。

2.1 bug

/** * JVM參數(shù)&#xff1a;-Xmx12m */public class JavaHeapSpaceDemo {<!-- -->    static final int SIZE &#61; 2 * 1024 * 1024;    public static void main(String[] a) {<!-- -->        int[] i &#61; new int[SIZE];    }}

代碼試圖分配容量為 2M 的 int 數(shù)組，如果指定啟動(dòng)參數(shù) -Xmx12m ，分配內(nèi)存就不夠用，就類似于將 XXXL 號(hào)的對(duì)象，往 S 號(hào)的 Java heap space 里面塞。

/**
 * JVM參數(shù)：-Xmx12m
 */
public class JavaHeapSpaceDemo {
    static final int SIZE = 2 * 1024 * 1024;
    public static void main(String[] a) {
        int[] i = new int[SIZE];
    }
}

2.2 原因分析

請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)超大對(duì)象，通常是一個(gè)大數(shù)組
超出預(yù)期的訪問(wèn)量/數(shù)據(jù)量，通常是上游系統(tǒng)請(qǐng)求流量飆升，常見(jiàn)于各類促銷/秒殺活動(dòng)，可以結(jié)合業(yè)務(wù)流量指標(biāo)排查是否有尖狀峰值
過(guò)度使用終結(jié)器（Finalizer），該對(duì)象沒(méi)有立即被 GC
內(nèi)存泄漏（Memory Leak），大量對(duì)象引用沒(méi)有釋放，JVM 無(wú)法對(duì)其自動(dòng)回收，常見(jiàn)于使用了 File 等資源沒(méi)有回收

2.3 解決方案

針對(duì)大部分情況，通常只需要通過(guò) -Xmx 參數(shù)調(diào)高 JVM 堆內(nèi)存空間即可。如果仍然沒(méi)有解決，可以參考以下情況做進(jìn)一步處理：

如果是超大對(duì)象，可以檢查其合理性，比如是否一次性查詢了數(shù)據(jù)庫(kù)全部結(jié)果，而沒(méi)有做結(jié)果數(shù)限制
如果是業(yè)務(wù)峰值壓力，可以考慮添加機(jī)器資源，或者做限流降級(jí)。
如果是內(nèi)存泄漏，需要找到持有的對(duì)象，修改代碼設(shè)計(jì)，比如關(guān)閉沒(méi)有釋放的連接