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JAVA 聚焦 OutOfMemoryError 異常問題記錄

 更新時間:2025年04月27日 11:20:15   作者:小竇總  
在 Java 開發(fā)中,內(nèi)存溢出異常是影響程序穩(wěn)定性的關鍵問題,了解其原理和應對方法,對開發(fā)者至關重要,這篇文章主要介紹了JAVA聚焦 OutOfMemoryError 異常,需要的朋友可以參考下

在 Java 開發(fā)中,內(nèi)存溢出異常是影響程序穩(wěn)定性的關鍵問題。了解其原理和應對方法,對開發(fā)者至關重要。

一、Java 堆溢出

原理

Java 堆用于存儲對象實例。不斷創(chuàng)建對象,且阻止垃圾回收器回收,對象數(shù)量超出堆容量時,就會引發(fā)堆溢出。

示例代碼

// VM Args: -Xmx20m -Xms20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
public class HeapOOM {
    static class OOMObject {}
    public static void main(String[] args) {
        List<OOMObject> list = new ArrayList<>();
        while (true) {
            list.add(new OOMObject());
        }
    }
}

解決思路

  • 利用內(nèi)存映像分析工具(如 Eclipse Memory Analyzer )分析堆轉儲快照。
  • 區(qū)分內(nèi)存泄漏和內(nèi)存溢出:若存在無用對象長期占用內(nèi)存,是內(nèi)存泄漏;若對象都有用但堆空間不足,可調(diào)整堆參數(shù)(-Xmx 與 - Xms ),并優(yōu)化代碼減少內(nèi)存占用。

二、虛擬機棧和本地方法棧溢出

原理

  • 線程請求棧深度超虛擬機允許值,拋出StackOverflowError 。
  • 虛擬機棧若支持動態(tài)擴展,擴展時內(nèi)存申請失敗,拋出OutOfMemoryError (HotSpot 不支持棧動態(tài)擴展 )。

示例代碼

測試StackOverflowError

// VM Args: -Xss128k
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 (Exception e) {
            System.out.println("stack length:" + oom.stackLength);
            throw e;
        }
    }
}

測試大量線程導致內(nèi)存溢出

// VM Args: -Xss2M
public class JavaVMStackOOM {
    private void dontStop() {
        while (true) {}
    }
    public void stackLeakByThread() {
        while (true) {
            Thread thread = new Thread(() -> dontStop());
            thread.start();
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        JavaVMStackOOM oom = new JavaVMStackOOM();
        oom.stackLeakByThread();
    }
}

解決思路

  • 出現(xiàn)StackOverflowError 時,可根據(jù)錯誤堆棧分析遞歸調(diào)用等問題代碼。
  • 對于大量線程導致的內(nèi)存溢出,可減少線程數(shù)量、調(diào)整棧內(nèi)存大?。?Xss ),或升級 64 位虛擬機以獲取更多內(nèi)存。

三、方法區(qū)和運行時常量池溢出

原理

  • 方法區(qū)存儲類信息、常量池等。運行時動態(tài)生成大量類(如使用 CGLib ),會耗盡方法區(qū)空間。
  • 運行時常量池是方法區(qū)一部分,字符串操作(如String.intern() )不當,可能導致常量池溢出。

示例代碼

方法區(qū)溢出測試(借助 CGLib )

// VM Args: -XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
public class JavaMethodAreaOOM {
    static class OOMObject {}
    public static void main(String[] args) {
        while (true) {
            Enhancer enhancer = new Enhancer();
            enhancer.setSuperclass(OOMObject.class);
            enhancer.setUseCache(false);
            enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
                @Override
                public Object intercept(Object obj, java.lang.reflect.Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
                    return proxy.invokeSuper(obj, args);
                }
            });
            enhancer.create();
        }
    }
}

運行時常量池溢出測試(String.intern()

// JDK 6 運行:-XX:PermSize=6M -XX:MaxPermSize=6M
// JDK 7及以上運行:-Xmx6M
public class RuntimeConstantPoolOOM {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = new StringBuilder("計算機").append("軟件").toString();
        System.out.println(str1.intern() == str1); 
        String str2 = new StringBuilder("ja").append("va").toString();
        System.out.println(str2.intern() == str2); 
    }
}

解決思路

  • 方法區(qū)溢出時,調(diào)整方法區(qū)相關參數(shù)(如 JDK 8 前的 - XX:PermSize 和 - XX:MaxPermSize ,JDK 8 及以后的 - XX:MetaspaceSize 等 ),優(yōu)化代碼減少動態(tài)類生成。
  • 針對常量池溢出,合理使用String.intern() 方法,避免無意義的字符串入池操作。

四、直接內(nèi)存溢出

原理

直接內(nèi)存容量由-XX:MaxDirectMemorySize 參數(shù)控制,默認與 Java 堆最大值相同。直接或間接使用DirectByteBuffer 、Unsafe 等分配內(nèi)存超出限制,會引發(fā)溢出。

示例代碼

// VM Args: -Xmx20M -XX:MaxDirectMemorySize=10M
import sun.misc.Unsafe;
import java.lang.reflect.Field;
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);
        }
    }
}

解決思路

  • 合理設置-XX:MaxDirectMemorySize 參數(shù)。
  • 排查代碼中直接內(nèi)存分配操作,如 NIO 相關代碼,確保內(nèi)存分配合理。
ld.get(null);
while (true) {
unsafe.allocateMemory(_1MB);
}
}
}

解決思路

- 合理設置`-XX:MaxDirectMemorySize` 參數(shù)。
- 排查代碼中直接內(nèi)存分配操作,如 NIO 相關代碼,確保內(nèi)存分配合理。

通過深入理解 Java 內(nèi)存溢出異常原理,結合具體代碼示例和解決思路,開發(fā)者能更好地定位和解決內(nèi)存問題,保障 Java 程序穩(wěn)定運行。

到此這篇關于JAVA 聚焦 OutOfMemoryError 異常問題記錄的文章就介紹到這了,更多相關java OutOfMemoryError 異常內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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