《深入理解 Java 虚拟机 JVM 高级特性与最佳实践(第3版)》_求知之路漫漫_2.4 实战 OutOfMemoryError异常

【摘要】 本书摘自《深入理解 Java 虚拟机 JVM 高级特性与最佳实践(第3版)》一书中第2章，第4节，周志明著。

2.4 实战 OutOfMemoryError异常

在《Java 虚拟机规范》的规定里，除了程序计数器外，虚拟机内存的其他几个运行时 区域都有发生 OutOfMemoryError (下文称 OOM) 异常的可能，本节将通过若干实例来验证 异常实际发生的代码场景(代码清单2- 3～2- 9),并且将初步介绍若干最基本的与自动内存 管理子系统相关的 HotSpot 虚拟机参数。

本节实战的目的有两个：第 一 ，通过代码验证《 Java 虚拟机规范》中描述的各个运行

时区域储存的内容；第二，希望读者在工作中遇到实际的内存溢出异常时，能根据异常的提示信息迅速得知是哪个区域的内存溢出，知道怎样的代码可能会导致这些区域内存溢出， 以及出现这些异常后该如何处理。

本节代码清单开头都注释了执行时需要设置的虚拟机启动参数(注释中 “VM Args” 后 面跟着的参数),这些参数对实验的结果有直接影响，请读者调试代码的时候不要忽略掉。 如果读者使用控制台命令来执行程序，那直接跟在 Java 命令之后书写就可以。如果读者使 用 Eclipse, 则可以参考图2 - 4在 Debug/Run 页签中的设置，其他IDE 工具均有类似的设置。

本节所列的代码均由笔者在基于 OpenJDK7 中的 HotSpot 虚拟机上进行过实际测试，如 无特殊说明，对其他 OpenJDK 版本也应当适用。不过读者需意识到内存溢出异常与虚拟机 本身的实现细节密切相关，并非全是Java 语言中约定的公共行为。因此，不同发行商、不 同版本的 Java 虚拟机，其需要的参数和程序运行的结果都很可能会有所差别。

2.4.1 Java 堆溢出

Java 堆用于储存对象实例，我们只要不断地创建对象，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，那么随着对象数量的增加，总容量触及最

大堆的容量限制后就会产生内存溢出异常。

代码清单2-3中限制Java堆的大小为20MB, 不可扩展(将堆的最小值-Xms 参数与最 大值-Xmx 参数设置为一样即可避免堆自动扩展),通过参数-XX:+Hea pDumpOnOutOf- MemoryError可以让虚拟机在出现内存溢出异常的时候 Dump 出当前的内存堆转储快照以 便进行事后分析日。

代码清单2-3 Java 堆内存溢出异常测试

/**

*VM Args:-Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

★ Qauthor zzm

public class HeapOOM {

static class 00MObject {

public static void main(String[]args){

while(true) {

list.add(new 0OMObject());

}

}

运行结果：

java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space

Dumping heap to java_pid3404.hprof ..

Heap dump file created [22045981 bytes in 0.663 secs]

Java 堆内存的 OutOfMemoryError 异常是实际应用中最常见的内存溢出异常情况。出现 Java堆内存溢出时，异常堆栈信息 “java.lang.OutOfMemoryError” 会跟随进一步提示 “Java heap space”。

要解决这个内存区域的异常，常规的处理方法是首先通过内存映像分析工具(如 Eclipse Memory Analyzer) 对 Dump 出来的堆转储快照进行分析。第一步首先应确认内存中 导致 OOM 的对象是否是必要的，也就是要先分清楚到底是出现了内存泄漏 (Memory Leak) 还是内存溢出 (Memory Overflow)。图2-5显示了使用Eclipse Memory Analyzer 打开的堆 转储快照文件。

如果是内存泄漏，可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 据泄漏对象的类型信息以及它到GC Roots引用链的信息， 一般可以比较准确地定位到这些 对象创建的位置，进而找出产生内存泄漏的代码的具体位置。

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