outofmemory

sofia 3年前 (2020-11-26) jvm | 抢沙发 322

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在Java中，所有对象都存储在堆中。它们使用新操作员分配。Java中的OutOfMemoryError异常如下所示：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

通常，当Java虚拟机由于内存不足而无法分配对象，并且垃圾回收器无法提供更多内存时，会引发此错误。

outofmemory

OutOfMemoryError通常意味着您做了一些错误的事情，要么是将对象抓得太久，要么是一次试图处理太多的数据。有时，它表示您无法控制的问题，例如缓存字符串的第三方库，或部署后不清理的应用程序服务器。有时，它与堆上的对象无关。

这个java.lang.OutOfMemoryError当无法满足本机分配时（例如，如果交换空间很低），本机库代码也会引发异常。让我们了解可能发生OutOfMemory错误的各种情况。

outofmemory 症状或根本原因？

为了找到原因，异常的文本在末尾包含了详细的消息。让我们检查一下所有的错误。

错误1–Java堆空间：

此错误是由于应用程序过度使用终结器而导致的。如果类具有finalize方法，则该类型的对象在垃圾收集时不会回收其空间。取而代之的是，在垃圾回收之后，这些对象将排队等待最后确定，这将在以后发生。

终结器由为终结队列提供服务的守护程序线程执行。
如果线程终结器无法结束，则会抛出此异常的内存终结器。
问题也可以简单到配置问题，指定的堆大小（或默认大小，如果未指定）对于应用程序来说不足。

// Java program to illustrate 
// Heap error 
import java.util.*; 
  
public class Heap { 
    static List<String> list = new ArrayList<String>(); 
  
public static void main(String args[]) throws Exception 
    { 
        Integer[] array = new Integer[10000 * 10000]; 
    } 
}

当您执行上面的代码时，您可能希望它永远运行而不会出现任何问题。结果随着时间的推移，随着泄漏代码的不断使用，“缓存”结果最终会消耗大量的Java堆空间，并且当java 内存泄露的内存填满堆区域中的所有可用内存，而垃圾回收无法清理它时，则java.lang.OutOfMemoryError：引发Java堆空间。

预防：在“监视挂起终结的对象”中，检查如何监视终结挂起的对象。

错误2–超出GC开销限制：

此错误表示垃圾回收器一直在运行，而Java程序的进度非常缓慢。在垃圾收集之后，如果Java进程花费超过98%的时间进行垃圾收集，并且如果它回收的堆少于2%，并且到目前为止已经连续进行了5次（编译时常量）的垃圾收集，则java.lang.OutOfMemoryError被抛出。

此异常通常会引发，因为活动数据量几乎不能放入Java堆中，因为Java堆中几乎没有用于新分配的可用空间。

// Java program to illustrate 
// GC Overhead limit exceeded 
import java.util.*; 
  
public class Wrapper { 
public static void main(String args[]) throws Exception 
    { 
        Map m = new HashMap(); 
        m = System.getProperties(); 
        Random r = new Random(); 
        while (true) { 
            m.put(r.nextInt(), "randomValue"); 
        } 
    } 
}

如果使用java-Xmx100m-XX:+UseParallelGC包装器运行此程序，则输出如下：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded
    at java.lang.Integer.valueOf(Integer.java:832)
    at Wrapper.main(error.java:9)

预防：增加堆大小，并使用命令行标志-XX:-usegoverheadlimit将其关闭。

错误3–抛出Permgen空间：

Java内存被分成不同的区域。所有这些区域的大小，包括permgen区域，都是在JVM启动期间设置的。如果不自己设置大小，则将使用特定于平台的默认值。

这个java.lang.OutOfMemoryError：PermGen space error表示内存中的永久生成区域已用尽。

// Java program to illustrate 
// Permgen Space error 
import javassist.ClassPool; 
  
public class Permgen { 
    static ClassPool classPool = ClassPool.getDefault(); 
  
public static void main(String args[]) throws Exception 
    { 
        for (int i = 0; i < 1000000000; i++) { 
            Class c = classPool.makeClass(com.saket.demo.Permgen" + i).toClass(); 
            System.out.println(c.getName()); 
        } 
    } 
}

在上面的示例代码中，代码迭代循环并在运行时生成类。类生成的复杂性由Javassist库处理。

运行上面的代码将继续生成新的类并将它们的定义加载到Permgen空间，直到空间被充分利用并且java.lang.OutOfMemoryError：Permgen空间被抛出。

预防：当在应用程序启动期间由于PermGen耗尽而导致OutOfMemoryError时，解决方案很简单。应用程序只需要更多的空间来将所有类加载到PermGen区域，所以我们只需要增加它的大小。为此，请更改应用程序启动配置，并添加（或增加）与以下示例类似的-XX:MaxPermSize参数：

java -XX:MaxPermSize=512m com.saket.demo.Permgen

错误4–元空间：

Java类元数据在本机内存中分配。如果类元数据的元空间用尽，则java.lang.OutOfMemoryError引发具有detail元空间的异常。

可用于类元数据的元空间量受参数MaxMetaSpaceSize的限制，该参数在命令行中指定。当类元数据所需的本机内存量超过MaxMetaSpaceSize时，一个java.lang.OutOfMemoryError引发具有detail元空间的异常。

// Java program to illustrate 
// Metaspace error 
import java.util.*; 
  
public class Metaspace { 
    static javassist.ClassPool cp = javassist.ClassPool.getDefault(); 
  
public static void main(String args[]) throws Exception 
    { 
        for (int i = 0; i < 100000; i++) { 
            Class c = cp.makeClass("com.saket.demo.Metaspace" + i).toClass(); 
        } 
    } 
}

此代码将继续生成新类并将其定义加载到Metaspace，直到空间被充分利用，并且java.lang.OutOfMemoryError：抛出Metaspace。当以-XX:MaxMetaspaceSize=64m启动时，在MacOSX上，我的Java1.8.0_05会在大约70000个类的加载下消亡。

预防：如果在命令行上设置了MaxMetaSpaceSize，请增加其值。元空间是从与Java堆相同的地址空间分配的。减小Java堆的大小将为MetaSpace提供更多的可用空间。只有在Java堆中有多余的可用空间时，这才是一个正确的权衡。关于metaspace的内存溢出排查可以参考这篇文章：https://javakk.com/160.html

错误5–请求的数组大小超过VM限制：

此错误表示应用程序试图分配大于堆大小的数组。例如，如果应用程序尝试分配1024 MB的阵列，但最大堆大小为512 MB，则OutOfMemoryError将抛出“请求的数组大小超过VM限制”。

// Java program to illustrate 
// Requested array size 
// exceeds VM limit error 
import java.util.*; 
  
public class GFG { 
    static List<String> list = new ArrayList<String>(); 
  
public static void main(String args[]) throws Exception 
    { 
        Integer[] array = new Integer[10000 * 10000]; 
    } 
}

这个java.lang.OutOfMemoryError：请求的阵列大小超过VM限制可能会由于以下任一情况而出现：

你的数组变得太大，最终的大小介于平台限制和Integer.MAX_INT
您故意尝试分配大于2^31-1个元素的数组来尝试限制。

错误6–Out of swap space交换空间不足：

当来自本机堆的分配失败并且本机堆可能即将耗尽时，会发生此明显的异常。错误指示失败的请求的大小（以字节为单位）和内存请求的原因。通常原因是报告分配失败的源模块的名称，尽管有时这是实际原因。

java.lang.OutOfMemoryError：Out of swap space error 交换空间不足错误通常由操作系统级别的问题引起，例如：

操作系统配置的交换空间不足。
系统上的另一个进程正在消耗所有内存资源。

预防：当抛出此错误消息时，VM调用致命错误处理机制（即，它生成一个致命错误日志文件，其中包含有关崩溃时线程、进程和系统的有用信息）。在本机堆耗尽的情况下，日志中的堆内存和内存映射信息可能很有用

错误7-reason stack_trace_with_native_method:

每当抛出此错误消息（reason stack_trace_with_native_method），则会打印顶部帧为本机方法的堆栈跟踪，然后这表示本机方法遇到了分配失败。这条消息与前一条消息的区别在于，分配失败是在Java本机接口（JNI）或本机方法中检测到的，而不是在JVM代码中检测到的。

// Java program to illustrate 
// new native thread error 
import java.util.*; 
  
public class GFG { 
public static void main(String args[]) throws Exception 
    { 
        while (true) { 
            new Thread(new Runnable() 
            { 
                public void run() 
                { 
                    try
                    { 
                        Thread.sleep(1000000000); 
        } 
        catch (InterruptedException e) 
        { 
        } 
    } 
            }).start(); 
   } 
  } 
}

确切的本机线程限制取决于平台，例如，测试Mac OS X发现：

64位Mac OS X 10.9、Java 1.7_45–JVM在创建2031个线程后死亡

预防：使用操作系统的本机实用程序来进一步诊断问题。有关可用于各种操作系统的工具的更多信息，请参阅本机操作系统工具。

更多其他的内存溢出分析以及outofmemory怎么解决可以参考：https://javakk.com/883.html