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实例解决Java异常之OutOfMemoryError的问题

发布时间:2020-10-08 10:46:05 来源:脚本之家 阅读:138 作者:laozhang 栏目:编程语言

在Java虚拟机规范描述中,除了程序计数器外,虚拟机内存的其他几个运行区域都有发生 OOM 异常的可能。在这里,用代码验证各个运行时区域存储的内容并讨论该如何进行处理。

Java堆溢出

Java 堆用于存储对象实例,只要不断创建对象,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,那么对象数量达到最大堆的容量限制之后就会产生内存溢出异常。

异常再现

代码采用如下虚拟机参数:

-Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

这样 Java 堆的大小将被限制为20 MB 且不可拓展。通过参数 -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 可以让虚拟机在出现内存溢出异常时 Dump 出当前的内存堆转储快照以便时候进行分析。

采用如下代码进行验证:

public class HeapOOM {

  static class OOMObject {

  }

  public static void main(String[] args) {

    List<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>();

 

    while (true) {

      list.add(new OOMObject());

    }

  }

}

运行结果:

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

Dumping heap to java_pid3460.hprof ...

Heap dump file created [28199779 bytes in 0.237 secs]

解决方法

Java 堆内存的 OOM 异常是实际应用中常见的内存溢出异常情况,出现时往往会紧跟着提示“Java heap space”。

要解决这个区域的异常,一般的手段是先通过内存映像分析工具,比如 MAT ,确认到底是出现了内存泄漏还是内存溢出。

如果是内存泄漏,可以进一步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途径和 GC Roots 相关联并导致垃圾收集器无法自动回收它们所占的空间。

如果不是内存泄漏,换而言之,内存中的对象确实还有必要存活着,那么就应当检查虚拟机的堆参数,与机器物理内存对比看是否还可以调大。从代码层面上看,是否存在某些对象生命周期过长、持有状态时间过长的情况,尝试减少程序运行期间的内存消耗。

虚拟机栈和本地方法栈溢出

由于在 HotSpot 虚拟机中并不区分虚拟机栈或者本地方法栈,因此对于 HotSpot 而言,虽然 -Xoss 参数存在,但是实际上是无效的,栈容量只由 -Xss 参数设定。

异常再现

在单线程下,代码采用如下的虚拟机参数:

-Xss128k

使用该参数减小栈容量,使用如下代码复现异常:

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;

    }

  }

}

解决方法

如果使用虚拟机默认参数,栈深度在大多数情况下(因为每个方法压入栈的帧大小并不是一样的,所以只能说在大多数情况下)达到1000 ~ 2000 完全没有问题,对于正常的方法调用(包括递归),这个深度应该完全足够。

但是,如果是因为建立过多的线程导致内存溢出,在不能减少线程数或者更换64位虚拟机的情况下,就只能通过减少最大堆和减少栈容量来换取更多的线程。

本机直接内存溢出

DirectMemory 容量可以通过 -XX :MaxDirectMemorySize 指定,如果不指定,则默认与Java最大堆一样。

异常再现

使用以下虚拟机参数:

-Xmx20M -XX:MaxDirectMemorySize=10M

使用以下代码重现异常:

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

    }

  }

}

解决方法

由 DirectMemory 导致的内存溢出,一个明显的特征就是在Heap Dump 文件中不会看见明显的异常。

如果发现 OOM 之后Dump文件很小,而程序中又直接或者间接使用了NIO ,那么就可以考虑检查一下是不是这方面的原因。

以上就是我们整理的全部解决方法,感谢大家对亿速云的支持。

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