按照java内存的结构，发生内存溢出的地方常在于堆、栈、方法区、直接内存。

1、堆溢出

堆溢出原因莫过于对象太多导致，看代码。

package com.xh.learning.oom;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/** 
 * <Description> <br> 
 *  
 * @author luoluocaihong<br>
 * @version 1.0<br>
 * @taskId <br>
 * @CreateDate Nov 1, 2017 <br>
 * @since V8.0<br>
 * @see com.xh.learning.oom <br>
 */

public class HeapOom {

    static class XhObject {

    }

    /**
     * Description: <br> 
     *  
     * @author xu.hong20<br>
     * @taskId <br>
     * @param args <br>
     */
    public static void main(String[] args) {
        List<XhObject> list = new ArrayList<XhObject>();

        System.out.println(System.currentTimeMillis());

        while (true) {
            list.add(new XhObject());
        }



//        1509516122967
//        Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
//            at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2245)
//            at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2219)
//            at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:242)
//            at java.util.ArrayList.ensureExplicitCapacity(ArrayList.java:216)
//            at java.util.ArrayList.ensureCapacityInternal(ArrayList.java:208)
//            at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:440)
//            at com.xh.learning.oom.HeapOom.main(HeapOom.java:41)
//        ERROR: JDWP Unable to get JNI 1.2 environment, jvm->GetEnv() return code = -2
//        JDWP exit error AGENT_ERROR_NO_JNI_ENV(183):  [../../../src/share/back/util.c:838]


    }

}

2、栈溢出

根据JAVA虚拟机规范描述：

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，将抛出OutOfMemoryError。

实验表明：

在单线程下，无论是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。

通过不断的建立新线程的方式可以产生内存溢出溢出。为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。

如果是建立过多线程导致的内存溢出，在不能减少线程数量或者更换64位虚拟机的情况下，就只能通过减少最大堆和减少栈容量来换取更多的线程。

假设32位windows系统虚拟机最大设为2G，虚拟机提供了参数来控制java堆和方法区这两部分最大值，剩余的内存为2G - Xmx- MaxPermSize，如果虚拟机本身进程内存大小不算在内，省下的内存就有虚拟机和本地方法栈瓜分了。每个线程分配到的栈容量越大，可以建立的线程数量自然就越少。

[java]

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package baby.oom;
/**
* 栈异常
* 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，将抛出OutOfMemoryError
* VM Args：-Xss128k
* @author
*/
public class JavaVMStackSOF {
private int stackLength = 1 ;
public void stackLeak() {
stackLength++;
stackLeak();
}
public static void main(String[] args) throws Throwable {
JavaVMStackSOF oom = new JavaVMStackSOF();
try {
oom.stackLeak();
} catch (Throwable e) {
System.out.println( "stack length:"
- oom.stackLength);
throw e;
}
}
}
/**
*
* stack length:2403
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
at baby.oom.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:11)
at baby.oom.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:12)
at baby.oom.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:12)
默认情况下，即不加Xss限制，输出的length为8956，加了Xss128k length位2403
*/

[java]

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package baby.oom;
/**
* VM Args：-Xss2M （这时候不妨设大些）
* @author
*/
public class JavaVMStackOOM {
int i= 0 ;
private void dontStop() {
while ( true ) {
}
}
public void stackLeakByThread() {
while ( true ) {
Thread thread = new Thread( new Runnable() {
@Override
public void run() {
dontStop();
}
});
i++;
System.out.println( "i=" +i);
thread.start();
}
}
public static void main(String[] args) throws Throwable {
JavaVMStackOOM oom = new JavaVMStackOOM();
try {
oom.stackLeakByThread();
} catch (Throwable e) {
System.out.println( "thread num:"
- oom.i);
throw e;
}
}
}
//i=391
//thread num:391
//Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread

3、方法区溢出

当运行时常量池过大或者类过多时就会导致方法区溢出。

[java]

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package baby.oom;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* VM Args：-XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M
* @author
*/
public class RuntimeConstantPoolOOM {
public static void main(String[] args) {
// 使用List保持着常量池引用，避免Full GC回收常量池行为
List < String > list = new ArrayList < String > ();
// 10MB的PermSize在integer范围内足够产生OOM了
int i = 0 ;
while ( true ) {
list.add(String.valueOf(i++).intern());
}
}
}
/**
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
at java.lang.String.intern(Native Method)
at baby.oom.RuntimeConstantPoolOOM.main(RuntimeConstantPoolOOM.java:18)
*/

[java]

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package baby.oom;
import java.lang.reflect.Method;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
/**
* VM Args： -XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M
* @author
*/
public class JavaMethodAreaOOM {
public static void main(String[] args) {
while ( true ) {
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(OOMObject. class );
enhancer.setUseCache( false );
enhancer.setCallback( new MethodInterceptor() {
@Override
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] arg, MethodProxy proxy) throws Throwable {
// TODO Auto-generated method stub
return proxy.invokeSuper(obj, arg);
}
});
enhancer.create();
}
}
static class OOMObject {
}
}
/*
* Exception in thread "main" net.sf.cglib.core.CodeGenerationException: java.lang.reflect.InvocationTargetException-- > null
at net.sf.cglib.core.AbstractClassGenerator.create(AbstractClassGenerator.java:237)
at net.sf.cglib.proxy.Enhancer.createHelper(Enhancer.java:377)
at net.sf.cglib.proxy.Enhancer.create(Enhancer.java:285)
at baby.oom.JavaMethodAreaOOM.main(JavaMethodAreaOOM.java:28)
Caused by: java.lang.reflect.InvocationTargetException
at sun.reflect.GeneratedMethodAccessor1.invoke(Unknown Source)
at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:25)
at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:597)
at net.sf.cglib.core.ReflectUtils.defineClass(ReflectUtils.java:384)
at net.sf.cglib.core.AbstractClassGenerator.create(AbstractClassGenerator.java:219)
... 3 more
Caused by: java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
at java.lang.ClassLoader.defineClassCond(ClassLoader.java:631)
at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:615)
... 8 more
*/

4、直接内存溢出

虽然使用DerictByteBuffer分配内存也会抛出内存溢出异常，但它抛出异常时并没有真正向操作系统申请分配，而是通过计算得知内存无法分配，于是手动抛出异常，真正申请分配内存的方法是unsafe.allocateMemory()。

[java]

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package baby.oom;
import java.lang.reflect.Field;
import sun.misc.Unsafe;
/**
* VM Args：-Xmx20M -XX:MaxDirectMemorySize=10M
* @author
* Eclipse 默认把这些受访问限制的API设成了ERROR。
解决办法：将Windows- > Preferences- > Java-Complicer- > Errors/Warnings- > Deprecated and restricted API，中的Forbidden references(access rules)设置为Warning，即可以编译通过。
*/
public class DirectMemoryOOM {
private static final int _1MB = 1024 * 1024 ;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Field unsafeField = Unsafe. class .getDeclaredFields()[ 0 ];
unsafeField.setAccessible( true );
Unsafe unsafe = (Unsafe) unsafeField.get( null );
while ( true ) {
unsafe.allocateMemory(_1MB);
}
}
}
/**
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError
at sun.misc.Unsafe.allocateMemory(Native Method)
at baby.oom.DirectMemoryOOM.main(DirectMemoryOOM.java:20)
*/

参考文档：http://blog.csdn.net/chaofanwei/article/details/19483101

java内存溢出实战

1、堆溢出

2、栈溢出

3、方法区溢出

4、直接内存溢出

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