JVM学习10：异常处理（持续更新）

在虚拟机规范的描述中，除了计数器之外的其他区域都有可能出现OutOfMemeoryError的异常。内存溢出测试方法如下图：

堆溢出

代码

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
 * -Xms10m -Xmx10m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
 * HeapDumpOnOutOfMemoryError:可以让虚拟机在出现内存溢出异常时
 *  Dump出当前的内存堆转储快照以便事后进行分析
 * @author sld88
 *
 */
public class HeapOOM {

    public static void main(String[] args) {
        List<Student> list = new ArrayList<Student>();
        while(true){
            list.add(new Student());
        }
    }

}
class Student{}

输出

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to java_pid11532.hprof ...
Heap dump file created [13113471 bytes in 0.041 secs]
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.sunld.HeapOOM.main(HeapOOM.java:15)


分析

要解决这个区域的异常，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，确认是内存泄漏（Memory Leak）还是内存溢出（Memory Overflow）。
内存泄漏：进一步通过工具查看泄露对象到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。掌握了泄露对象的类型信息及GC Roots引用链的信息，就可以比较准确地定位出泄露代码的位置。
内存溢出：如果内存中的对象必须存活，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。

虚拟机栈和本地方法栈溢出

在Hotspot中不区分虚拟机栈和本地方法栈，虽然有-Xoss参数来设置本地方法栈；栈容量的大小是由参数-Xss来设置的。

• 单线程：

package com.sunld;
/**
 * -Xss128k
 * 无限循环本地变量
 * @author sld88
 *
 */
public class StackMemoryOF {
    private int stackLength = 1;

    public void stackLeak(){
        stackLength ++ ;
        stackLeak();
    }

    public static void main(String[] args) {
        StackMemoryOF stack = new StackMemoryOF();
        try{
            stack.stackLeak();
        }catch(Throwable e){
            System.out.println("=======stackLength========" +stack.getStackLength());
            throw e;
        }
    }

    public int getStackLength() {
        return stackLength;
    }

    public void setStackLength(int stackLength) {
        this.stackLength = stackLength;
    }

}

=======stackLength========980
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at com.sunld.StackMemoryOF.stackLeak(StackMemoryOF.java:11)
    at com.sunld.StackMemoryOF.stackLeak(StackMemoryOF.java:12)

结论1：在单线程下无论是栈帧太大还是虚拟机栈容量太小都会出现StackOverflowError异常。

• 多线程
  这时产生的内存溢出和栈大小无关，这种情况下每个线程的栈分配的内存越大，反而越容易出现内存溢出异常。
  操作系统为每个线程分配的内存是有限的，2G内存-堆内存Xmx-MaxPermSize，其他忽略剩余的就是被本地方法栈和虚拟机栈瓜分，每个线程分配的栈容量越大，可创建的线程就越少，就会出现内存溢出现象。

package com.sunld;
/**
 * -Xss128k
 * @author sld88
 *
 */
public class StackMemoryOOM {

    public void whiledo(){
        while(true){

        }
    }

    public void stackLeakByThread(){
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                whiledo();
            }
        }).start();
    }
    public static void main(String[] args) {
        StackMemoryOOM s = new StackMemoryOOM();
        s.stackLeakByThread();
    }

}

方法区和运行时常量池溢出

本机直接内存溢出