JVM内存溢出原理及案例分析

前言

再程序中，什么是内存溢出呢？什么情况下会出现内存溢出呢？

内存溢出原理

一般来说，程序中出现内存溢出是非常严重的，一但出现内存溢出，会导致程序无法正常运行。一般再程序中，内存溢出分为两种：一种是 堆内存溢出。一种是永久代溢出。

• 堆内存溢出：
  堆内存中存在大量的对象，这些对象都被引用，当所有对象占用空间达到堆内存的最大值，就会出现内存溢出 OutOfMemory：java heap space
  其实当内存满的时候，程序会触发GC，但是GC之后发现内存都被占用无法进行回收,导致无法腾出空间，内存空间不足，这个时候就会内存溢出。

• 永久代溢出：
  类的一些信息，如类名、访问修饰符、字段描述、方法描述等，所占用空间大于永久代最大值，就会出现OutOfMemoryError:PermGen space
  永久代溢出的情况通常来说非常少见，会有一种情况就是假设我们代码中的一些静态对象本身就又100M，但是我们只给他分配了50M，内存不够用，那么再启动的时候，就会报错内存溢出。这个问题非常好解决，我们只需要加大永久代的内存即可。

JAVA8移除了永久代，使用了元空间替代，所以JAVA8之后就没有永久代溢出了。

通常出现堆内存，都是程序中代码的设计存在一定问题，哪怕你加大堆内存，但是只能暂时性的缓解，但是内存溢出只是时间问题。

内存溢出的检测方法

jdk/bin 目录下提供了非常多的内存溢出的图形化监控工具，如 Jconsole、 Jvisualvm。或者我们也可以通过命令行的形式进行检测。

Jstat -gcutil pid 1000 100
Jmap -histo pid|head -20
Jmao -heap pid

// FullGC 频率：建议单次FullGC时间<200ms,如果说FullGC超过200ms，是有一定的优化空间的。
注意这里指的是FullGC，不是YoungGC

下面我们可以看下方这张图，这张图主要是监控CPU和垃圾回收活动的一张关系图。我们可以看到正常情况下，我的cpu是非常平稳的，但是当程序中出现了一次GC（下方图中的蓝色区域），CPU会高。那么我们可以由此知道，当程序中出现GC的情况下，CPU也会发生一定的波动。 FullGC的话，cpu波动还会更大。

因此如果我们程序再某一个时间段的波动特别大的情况下，可能是因为它正在做GC。同理当我们发现响应时间、TPS的波动特别大的情况下，也有可能是因为GC，因此我们要做性能监控和分析。

可以看到程序再做GC的时候，这张TPS折线图，TPS也是非常不稳定的&#x