一、前言
- →_→嗯....基本为《深入理解java虚拟机》的笔记。
- 本篇目的：在工作中遇到实际的内存溢出异常时，能根据异常的信息快速判断是哪个区域的内存溢出，知道什么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。本文通过"测试-分析-处理"的流程来整理知识。
二、各种溢出异常
1. java堆溢出=============================================
Java堆用于存储对象实例，只要不断的创建对象，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，那么在数量到达最大堆的容量限制后就会产生内存溢出异常。
测试：将堆的大小限制为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），创建list对象并无限循环像list存入新的对象，运行结果出现异常java.lang.OutOfMemoryError：Java heap space
分析：一般的手段是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，重点是确认内存中的对象是否是必要的，也就是先分清楚到底是出现了内存泄露（Memory Leak）还是内存溢出（Memory Overflow）。
处理：
- 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。于是就能找到泄露对象是通过怎样的路径与GC Roots相关联并导致垃圾收集器无法自动回收它们的。掌握了泄漏对象的类型信息及GC Roots引用链的信息，就可以比较准确地定位出泄漏代码的位置。
- 如果不存在泄露，换句话说，就是内存中的对象确实都还必须存活着，那就应当检查虚拟机的堆参数（-Xmx与-Xms），与机器物理内存对比看是否还可以调大，从代码上检查是否存在某些对象生命周期过长、持有状态时间过长的情况，尝试减少程序运行期的内存消耗。
2. 虚拟机栈和本地方法栈溢出=================================
由于HotSpot虚拟机中并不区分虚拟机和本地方法栈，对于HotSpot来说，虽然-Xoss参数（设置本地方法栈大小）存在，但实际上是无效的，栈容量只由-Xss参数设定。关于虚拟机栈和本地方法栈，在Java虚拟机规范中描述了两种异常：
- 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度，将抛出StackOverflowError
- 如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间，则抛出OutOfMemoryError异常
测试：①使用-Xss参数减少栈内存容量 ，运行结果抛出StackOverflowError异常 , 异常出现时输出的堆栈深度相应缩小。②定义了大量的本地变量，增大此方法帧中本地变量表的长度，结果抛出运行结果抛出StackOverflowError异常时输出的堆栈深度相应缩小。
分析：在单线程下，无论由于栈帧太大还是虚拟机栈容量太小，当内存无法分配的时候，虚拟机抛出的都是StackOverflowError异常；如果是多线程导致的内存溢出，与栈空间是否足够大并不存在任何联系，这个时候每个线程的栈分配的内存越大，反而越容易产生内存溢出异常。
处理：解决的时候是在不能减少线程数或更换64为的虚拟机的情况下，就只能通过减少最大堆和减少栈容量来换取更多的线程
3. 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，在jdk1.6及之前的版本中，由于常量池分配在永久代中，可以通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区大小，从而间接限制其中常量池的容量。
String.intern()是一个Native方法，它的作用是：如果字符串常量池中已经包含一个等于此String对象的字符串，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，并且返回此String对象的引用。
测试：
public static void main(String[] args) {
//intern返回常量池中记录首次出现的实例
//String.intern()方法 当调用 intern 方法时，如果池已经包含一个等于此 String 对象的字符串（用 equals(Object) 方法确定），则返回池中的字符串。否则，将此 String 对象添加到池中，并返回此 String 对象的引用。
String str1 = new StringBuilder("计算机").append("软件").toString();
System.out.println(str1.intern() == str1); //true
String str2 = new StringBuilder("ja").append("va").toString(); //其他像int,float,double,byte等也是将会返回false
System.out.println(str2.intern() == str2); //false StringBuilder.toString之前,字符串常量池里面已经有了java这个字符串,不是首次出现
}
这段代码在JDK1.6中运行 , 会得到两个false , 而在JDK1.7中,会得到一个true一个false.
分析：
- JDK1.6 intern方法会把首次遇到的字符串实例复制到永久代，返回的也是永久代中这个字符串实例的引用，而由StringBuilder创建的字符串实例在Java堆上，所以必然不是一个引用。
- JDK1.7 intern()方法的实现不会再复制实例，只是在常量池中记录首次出现的实例引用，因此intern()返回的引用和由StringBuilder创建的那个字符串实例是同一个。
处理：方法区溢出也是一种常见的内存溢出异常 , 一个类要被垃圾收集器回收掉 , 判定条件是比较苛刻的。在经常动态生成大量的Class应用中,需要特别注意类的回收状况。常见的有 : 大量JSP或动态产生JSP文件的应用（jsp第一次运行时需要编译为java类）、基于OSGi的应用等
4. 本机直接内存溢出=================================
直接内存(Direct Memory)通过 -XX:MaxDirectMemorySize指定，不指定则默认与Java堆最大值（-Xmx指定）一样
测试：
分析：明显特征是Heap Dump文件中不会看到明显的异常
处理：如果发现OOM之后Dump文件很小，而程序中又直接或间接使用了 NIO，那就可以考虑检查一下是不是这方面的原因。
