JVM解读(四)：JVM内存溢出异常分析

JVM全称是java Virtual Machine(java虚拟机)，JVM屏蔽了与各个计算机平台相关的软件和硬件差异。
在接下来的日子里，通过写博客的形式学习JVM，让自己更懂得Java！
本系列文章是对《深入分析javaweb技术内幕》和《深入理解java虚拟机》的总结，欢迎大家一起吐槽，一起进步。
《JVM解读》第一篇：JVM体系结构
《JVM解读》第二篇：JVM类加载器ClassLoader
《JVM解读》第三篇：JVM内存区域
《JVM解读》第四篇：JVM内存溢出异常分析
《JVM解读》第五篇：JVM垃圾收集

在实际的开发中我们可能会遇到各种各样的内存溢出(OutOfMemoryError)问题，我在开发的时候就遇到过这样的情况。当时是报的这样异常

Caused by：java.lang.OutOfMemoryError:PermGen Space
  at java.lang.ClassLoader……

造成这个原因的是我们的tomcat下方了好几个web程序，而且每个程序都有大量的Spring ,hibernate的jar包，并且这几个程序的jar基本上都是一样的。这就造成了重复加载的情况，直接导致我的永久区溢出。后来把公共的jar提出来放在一个share文件夹下，这样就可以了。而且Spring,Hibernate，在对类进行增强时，都会使用到CGLib这类字节码技术，增强的类越多，就需要越大的方法区来保证动态生成的class可以加载如内存。

java堆溢出
java堆用于存储对象，所有不断的创建对象并且在GC Roots到对象之间有可达路径避免垃圾回收清除这些对象，在对象数量达到最大堆的容量限制后就会产生堆溢出

public class HeapOOM {

static class OOMObject{}

public static void main(String[] args) {
        List<OOMObject> list=new ArrayList<HeapOOM.OOMObject>();
while(true)
            list.add(new OOMObject());

    }

JVM解读(四)：JVM内存溢出异常分析

虚拟机栈和本地方法栈溢出
栈容量的设置由参数-Xss参数设置。java虚拟机规范中描述的异常

如果线程请求的栈深度大于虚拟机所运行的最大深度，将抛出*Error
如果虚拟机在扩展时无法申请到足够的内存空间，则抛出OutOfMemoryError异常

public class JavaVMStackOF {

private int stackLength=1;
public void stackLeak()
    {
        stackLength++;
        stackLeak();
    }
public static void main(String[] args) throws Throwable {
        JavaVMStackOF jvof=new JavaVMStackOF();
try {
            jvof.stackLeak();
        } catch (Throwable e) {
            System.out.println("stack length:"+jvof.stackLength);
throw e;
        }

    }

}

JVM解读(四)：JVM内存溢出异常分析
实验表明：在当个线程下，无论由于栈帧太大还是虚拟机栈容量太小，当内存无法分配时，虚拟机抛出的都是*Erroe异常
方法区和运行时常量池溢出
运行时常量池是方法区的一部分。我们通过一个String.intern()方法来测试。String.intern()是一个本地方法，如果字符串常量池中已经包含一个等于此String对象，则返回代表池中这个字符串的String对象；否则将此String对象包含的字符串添加到常量池中，并且返回该String对象的引用。

public class RuntimeConstantPoolOOM {
public static void main(String[] args) {
//使用list保持对常量池引用，避免Full GC回收常量池
        List<String> list=new ArrayList<String>();
int i=0;
while(true)
            list.add(String.valueOf(i++).intern());

    }

JVM解读(四)：JVM内存溢出异常分析
这里我一开始是用jre7的，结果没反应，改为jre6才有产生这样的情况。
JVM上的动态语言通常会持续创建类来实现语言的动态性，也会经常造成PermGen space异常

直接内存溢出
DirectMemory容量可通过-XX：MaxDirectMemorySize指定，如果不指定，默认与java堆的最大值-Xmx一样。

public class DirectMemoryOOM {

private static final int _1MB=1024*1024;

public static void main(String[] args) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
        Field unsafeField=Unsafe.class.getDeclaredFields()[0];
        unsafeField.setAccessible(true);
        Unsafe unsafe=(Unsafe) unsafeField.get(null);
while(true)
unsafe.allocateMemory(_1MB);
    }

JVM解读(四)：JVM内存溢出异常分析
由DirectMemory导致的内存溢出，一个很明显的特征是在Heap Dump文件中不会看见明显的异常。如果发现OOM情况后Dump文件很小，而程序中又使用了NIO，可以检查是不是直接内存溢出。

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JVM解读(四)：JVM内存溢出异常分析

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