OOM说明、场景和问题解决详解

1. 什么是OOM？

OOM，全称“Out Of Memory”，翻译成中文就是“内存用完了”，来源于java.lang.OutOfMemoryError。

看下关于的官方说明： Thrown when the Java Virtual Machine cannot allocate an object because it is out of memory, and no more memory could be made available by the garbage collector.

意思就是说，当JVM因为没有足够的内存来为对象分配空间、并且垃圾回收器也已经没有空间可回收时，就会抛出这个error（注：非exception，因为这个问题已经严重到不足以被应用处理）。

2. 为什么会OOM？

为什么会没有内存了呢？原因不外乎有两点：

1）分配的少了：比如虚拟机本身可使用的内存（一般通过启动时的VM参数指定）太少。

2）应用用的太多，并且用完没释放，浪费了。此时就会造成内存泄露或者内存溢出。

内存泄露：申请的内存在被使用完后没有释放，导致虚拟机不能再次使用该内存，此时这段内存就泄露了，因为申请该内存的对象不再使用该内存，而该段内存又不能被虚拟机分配给别人用。

内存溢出：申请的内存超出了JVM能提供的内存大小，此时称之为溢出。

在之前没有垃圾自动回收的日子里，比如C语言和C++语言，我们必须亲自负责内存的申请与释放操作，如果申请了内存，用完后又忘记了释放，比如C++中的new了但是没有delete，那么就可能造成内存泄露。偶尔的内存泄露可能不会造成问题，而大量的内存泄露可能会导致内存溢出。

而在Java语言中，由于存在了垃圾自动回收机制，所以，我们一般不用去主动释放不用的对象所占的内存，也就是理论上来说，是不会存在“内存泄露”的。但是，如果编码不当，比如，将某个对象的引用放到了全局的Map中，虽然方法结束了，但是由于垃圾回收器会根据对象的引用情况来回收内存，导致该对象不能被及时的回收。如果该种情况出现次数多了，就会导致内存溢出，比如系统中经常使用的缓存机制。Java中的内存泄露，不同于C++中的忘了delete，往往是逻辑上的原因泄露。

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2.1 内存溢出和内存泄露的区别：

1、内存溢出：程序在分配内存的时候没有足够大的空间了。

2、内存泄漏：程序在申请内存之后，没有办法释放掉内存，它始终占用着内存，即被分配的对象可达但无用。内存泄露一般都是因为内存中有一块很大的对象，但是无法释放。 会导致内存溢出。

3. OOM的类型

3.1 按照JVM规范，JAVA虚拟机在运行时会管理以下的内存区域：

• 程序计数器：当前线程执行的字节码的行号指示器，线程私有

• JAVA虚拟机栈：Java方法执行的内存模型，每个Java方法的执行对应着一个栈帧的进栈和出栈的操作。

• 本地方法栈：类似“ JAVA虚拟机栈 ”，但是为native方法的运行提供内存环境。

• JAVA堆：对象内存分配的地方，内存垃圾回收的主要区域，所有线程共享。可分为新生代，老生代。

• 方法区：用于存储已经被JVM加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。Hotspot中的“永久代”。

• 运行时常量池：方法区的一部分，存储常量信息，如各种字面量、符号引用等。

• 直接内存：并不是JVM运行时数据区的一部分， 可直接访问的内存， 比如：NIO会用到这部分。

按照JVM规范，除了程序计数器不会抛出OOM外，其他各个内存区域都可能会抛出OOM。

3.2 最常见的OOM情况有以下三种 + 解决办法

• java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space —— > java 堆内存溢出

  • 出现OOM原因：此种情况最常见，一般由于内存泄露或者堆的大小设置不当引起。

  • 解决办法：对于内存泄露，需要通过内存监控软件查找程序中的泄露代码，而堆大小可以通过虚拟机参数-Xms、-Xmx等修改。

  • 举例：循环调用new A() 导致堆溢出
    虚拟机参数：-Xms1M -Xmx1M -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，
    解释：将-Xmx和-Xms设置为一样可以避免堆自动扩展。
    -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError， 解释：可以让虚拟机在出现内存溢出异常时Dump出当前的堆内存转储快照，然后分析Dump文件

     while (true){
             new A().do2();
     }

• java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space —— > java 永久代溢出 ，即方法区溢出了

  • 出现OOM原因：一般出现于大量Class 或者 jsp页面，或者采用cglib等反射机制的情况，因为上述情况会产生大量的Class信息存储于方法区。另外，过多的常量，尤其是字符串，也会导致方法区溢出。

  • 解决办法：此种情况可以通过更改方法区的大小来解决，使用类似-XX:PermSize=64m -XX:MaxPermSize=256m 的形式修改。

  • 举例：循环调用String.intern()方法来写入常量池，常量池溢出。
    虚拟机参数：-XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M，
    解释：表示JVM初始分配的永久代的容量和最大容量。（永久区内存不足，1.8后都在堆上。方法区=永久代，PermGen space”，即永久代）

　　while (true){
　　　　list.add(String.valueOf(i++).intern());
　　}

• java.lang.StackOverflowError ------> 不会抛OOM error，但也是比较常见的Java内存溢出。

  • 出现OOM原因：JAVA虚拟机栈溢出，一般是由于程序中存在死循环或者深度递归调用造成的，栈大小设置太小也会出现此种溢出。

  • 解决办法 ：可以通过虚拟机参数 -Xss 来设置栈的大小。

  • 举例：循环调用对象引用的方式实现栈溢出。
    虚拟机参数：-Xss128k，
    解释：设置虚拟机栈的大小为128kn
    在单线程下，无论栈帧太大还是虚拟机栈容量太小，内存无法分配的时候都会抛出以上错误。

　　void do2(){
　　　　do2();
　　};