Java 内存模型 - 内存溢出 实战

1、Java 堆内存溢出

　　Java 堆内存主要用于存放对象实例，只要不断的创建对象，并且摆正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，那么在对象创建数量达到堆内存容量限制之后就会产生堆内存OutOfMemoryError 溢出异常。

　　示例代码：

//VM Args：-Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
public class test {

    static class OOMObject{}

    public static void main(String[] args) {

        List<OOMObject> list = new ArrayList<>();

        while (true)
            list.add(new OOMObject());
    }
}

　　异常信息：

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to java_pid12488.hprof ...
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3210)
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3181)
    at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:261)
    at java.util.ArrayList.ensureExplicitCapacity(ArrayList.java:235)
    at java.util.ArrayList.ensureCapacityInternal(ArrayList.java:227)
    at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:458)
    at com.oops.boot.test.main(test.java:15)
Heap dump file created [28410427 bytes in 0.234 secs]

Process finished with exit code 1

　　总结：当对象创建数量达到堆内存容量限制之后就会产生堆内存OutOfMemoryError 溢出异常。例如：无限制创建对象。

2、虚拟机栈 和 本地栈溢出

• 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度则抛出StackOverflowError异常。
• 如果虚拟机在扩展时无法申请到足够内存空间则抛出OutOfMemoryError 异常。

　　2.1 StackOverflowError异常

　　示例代码：

public class JavaVNStackSOF {

    private int stacklLength = 1;

    public void stackLeak(){

        stacklLength++;
        stackLeak();
    }

    public static void main(String[] args) throws Throwable{

        JavaVNStackSOF oom = new JavaVNStackSOF();

        try {
            oom.stackLeak();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("stack length: " + oom.stacklLength);
            throw e;
        }
    }
}

　　异常代码：

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at com.oops.boot.JavaVNStackSOF.stackLeak(JavaVNStackSOF.java:10)
    at com.oops.boot.JavaVNStackSOF.stackLeak(JavaVNStackSOF.java:11)
    at com.oops.boot.JavaVNStackSOF.stackLeak(JavaVNStackSOF.java:11)
    at com.oops.boot.JavaVNStackSOF.stackLeak(JavaVNStackSOF.java:11)

后续省略......

　　总结：在单个线程下，无论是由于帧太大还是虚拟机容量太小，当内存无法分配的时候，虚拟机都会抛出 StackOverflowError异常。

3、方法区 和运行时常量池溢出

　　示例代码：

//VM Args : -XX:PermSize=10m -XX:MaxPermSize=10m
public class RunTimeConstantPoolOOM {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        int i = 0;
        while (true) {
            list.add(String.valueOf(i++).intern());
        }
    }
}