OutOfMemoryError系列（1）: Java heap space-优快云博客

本文是关于Java应用程序中出现的OutOfMemoryError，特别是'Java heap space'错误的原因和解决方案。错误通常发生在堆内存达到其最大限制时。常见原因包括超出预期的内存需求、内存泄漏，以及代码设计问题。解决方法包括增加堆内存大小、修复内存泄漏问题以及优化代码。文中提供了一些示例和实际场景，如SpringMVC应用中的问题，以及如何使用工具进行内存分析和诊断。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

这是本系列的第一篇文章, 相关文章列表:

每个Java程序都只能使用一定量的内存, 这种限制是由JVM的启动参数决定的。而更复杂的情况在于, Java程序的内存分为两部分: 堆内存(Heap space)和永久代(Permanent Generation, 简称 Permgen):

这两个区域的最大内存大小, 由JVM启动参数 -Xmx 和 -XX:MaxPermSize 指定. 如果没有明确指定, 则根据平台类型(OS版本+ JVM版本)和物理内存的大小来确定。

假如在创建新的对象时, 堆内存中的空间不足以存放新创建的对象, 就会引发java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 错误。

不管机器上还没有空闲的物理内存, 只要堆内存使用量达到最大内存限制,就会抛出 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 错误。

原因分析

产生 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 错误的原因, 很多时候, 就类似于将 XXL 号的对象,往 S 号的 Java heap space 里面塞。其实清楚了原因, 就很容易解决对不对? 只要增加堆内存的大小, 程序就能正常运行. 另外还有一些比较复杂的情况, 主要是由代码问题导致的:

超出预期的访问量/数据量。应用系统设计时,一般是有 “容量” 定义的, 部署这么多机器, 用来处理一定量的数据/业务。如果访问量突然飙升, 超过预期的阈值, 类似于时间坐标系中针尖形状的图谱, 那么在峰值所在的时间段, 程序很可能就会卡死、并触发 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 错误。
内存泄露(Memory leak). 这也是一种经常出现的情形。由于代码中的某些错误, 导致系统占用的内存越来越多. 如果某个方法/某段代码存在内存泄漏的, 每执行一次, 就会（有更多的垃圾对象）占用更多的内存. 随着运行时间的推移, 泄漏的对象耗光了堆中的所有内存, 那么 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 错误就爆发了。

具体示例

一个非常简单的示例

以下代码非常简单, 程序试图分配容量为 2M 的 int 数组. 如果指定启动参数 -Xmx12m, 那么就会发生 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 错误。而只要将参数稍微修改一下, 变成 -Xmx13m, 错误就不再发生。

public class OOM {
    static final int SIZE=2*1024*1024;
    public static void main(String[] a) {
        int[] i = new int[SIZE];
    }
}

内存泄漏示例

这个示例更真实一些。在Java中, 创建一个新对象时, 例如 Integer num = new Integer(5); , 并不需要手动分配内存。因为 JVM 自动封装并处理了内存分配. 在程序执行过程中, JVM 会在必要时检查内存中还有哪些对象仍在使用, 而不再使用的那些对象则会被丢弃, 并将其占用的内存回收和重用。这个过程称为垃圾收集. JVM中负责垃圾回收的模块叫做垃圾收集器(GC)。

Java的自动内存管理依赖 GC, GC会一遍又一遍地扫描内存区域, 将不使用的对象删除. 简单来说, Java中的内存泄漏, 就是那些逻辑上不再使用的对象, 却没有被垃圾收集程序给干掉. 从而导致垃圾对象继续占用堆内存中, 逐渐堆积, 最后造成 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space