【运行异常】异常、堆内存溢出、OOM的几种情况

水深无声 2022-05-17 07:49 197阅读 0赞

# 异常、堆内存溢出、OOM的几种情况 #

*   *  [1堆内存溢出][1]
     *  [2Java异常][2Java]
     *  [OOM][]

## 1、堆内存溢出 ##

【情况一】：   
　　java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space：这种是java堆内存不够，一个原因是真不够，另一个原因是程序中有死循环；   
　　如果是java堆内存不够的话，可以通过调整JVM下面的配置来解决：   
　　< jvm-arg>-Xms3062m < / jvm-arg>   
　　< jvm-arg>-Xmx3062m < / jvm-arg>   
　　   
【情况二】   
　　java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded   
　　【解释】：JDK6新增错误类型，当GC为释放很小空间占用大量时间时抛出；一般是因为堆太小，导致异常的原因，没有足够的内存。   
　　【解决方案】：   
　　1、查看系统是否有使用大内存的代码或死循环；   
　　2、通过添加JVM配置，来限制使用内存：   
　　< jvm-arg>-XX:-UseGCOverheadLimit< /jvm-arg>   
　　   
【情况三】：   
　　java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space：这种是P区内存不够，可通过调整JVM的配置：   
　　< jvm-arg>-XX:MaxPermSize=128m< /jvm-arg>   
　　< jvm-arg>-XXermSize=128m< /jvm-arg>   
　　【注】：   
　　JVM的Perm区主要用于存放Class和Meta信息的,Class在被Loader时就会被放到PermGen space，这个区域成为年老代，GC在主程序运行期间不会对年老区进行清理，默认是64M大小，当程序需要加载的对象比较多时，超过64M就会报这部分内存溢出了，需要加大内存分配，一般128m足够。   
　　   
【情况四】：   
　　java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory   
　　调整-XX:MaxDirectMemorySize= 参数，如添加JVM配置：   
　　< jvm-arg>-XX:MaxDirectMemorySize=128m< /jvm-arg>   
　　   
【情况五】：   
　　java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread   
　　【原因】：Stack空间不足以创建额外的线程，要么是创建的线程过多，要么是Stack空间确实小了。   
　　【解决】：由于JVM没有提供参数设置总的stack空间大小，但可以设置单个线程栈的大小；而系统的用户空间一共是3G，除了Text/Data/BSS /MemoryMapping几个段之外，Heap和Stack空间的总量有限，是此消彼长的。因此遇到这个错误，可以通过两个途径解决：   
　　1.通过 -Xss启动参数减少单个线程栈大小，这样便能开更多线程（当然不能太小，太小会出现StackOverflowError）；   
　　2.通过-Xms -Xmx 两参数减少Heap大小，将内存让给Stack（前提是保证Heap空间够用）。   
　　   
【情况六】：   
　　java.lang.StackOverflowError   
　　【原因】：这也内存溢出错误的一种，即线程栈的溢出，要么是方法调用层次过多（比如存在无限递归调用），要么是线程栈太小。   
　　【解决】：优化程序设计，减少方法调用层次；调整-Xss参数增加线程栈大小。

## 2、Java异常 ##

![这里写图片描述][20160411210731773]

1.  Throwable   
    Throwable是 Java 语言中所有错误或异常的超类。   
    Throwable包含两个子类: Error 和 Exception 。它们通常用于指示发生了异常情况。   
    Throwable包含了其线程创建时线程执行堆栈的快照，它提供了printStackTrace()等接口用于获取堆栈跟踪数据等信息。
2.  Exception   
    Exception及其子类是 Throwable 的一种形式，它指出了**合理的应用程序想要捕获的条件。**
3.  RuntimeException   
    RuntimeException是那些可能在 Java 虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类。   
    **编译器不会检查RuntimeException异常**。 **例如，除数为零时**，抛出ArithmeticException异常。RuntimeException是ArithmeticException的超类。当代码发生除数为零的情况时，倘若既”没有通过throws声明抛出ArithmeticException异常”，也”没有通过try…catch…处理该异常”，也能通过编译。这就是我们所说的”编译器不会检查RuntimeException异常”！   
    如果代码会产生RuntimeException异常，则需要通过修改代码进行避免。 例如，若会发生除数为零的情况，则需要通过代码避免该情况的发生！
4.  Error   
    和Exception一样， Error也是Throwable的子类。 它用于**指示合理的应用程序不应该试图捕获的严重问题**，大多数这样的错误都是异常条件。   
    和RuntimeException一样， **编译器也不会检查Error**。

Java将可抛出(Throwable)的结构分为三种类型： **被检查的异常(Checked Exception)，运行时异常(RuntimeException)和错误(Error)**。

(01) 运行时异常   
定义 : RuntimeException及其子类都被称为运行时异常。   
特点 : **Java编译器不会检查它**。 也就是说，当程序中可能出现这类异常时，倘若既”没有通过throws声明抛出它”，也”没有用try-catch语句捕获它”，还是会编译通过。例如，**除数为零时产生的ArithmeticException异常**，**数组越界时产生的IndexOutOfBoundsException异常**，fail-fail机制产生的ConcurrentModificationException异常等，都属于运行时异常。   
虽然Java编译器不会检查运行时异常，但是我们也可以通过throws进行声明抛出，也可以通过try-catch对它进行捕获处理。   
如果产生运行时异常，则需要通过修改代码来进行避免。 例如，若会发生除数为零的情况，则需要通过代码避免该情况的发生！

(02) 被检查的异常   
定义 : Exception类本身，以及**Exception的子类中除了”运行时异常”之外的其它子类都属于被检查异常。**   
特点 : **Java编译器会检查它**。 **此类异常，要么通过throws进行声明抛出，要么通过try-catch进行捕获处理，否则不能通过编译**。例如，**CloneNotSupportedException**就属于被检查异常。当通过clone()接口去克隆一个对象，而该对象对应的类没有实现Cloneable接口，就会抛出CloneNotSupportedException异常。   
被检查异常通常都是可以恢复的。

(03) 错误   
定义 : Error类及其子类。   
特点 : 和运行时异常一样，**编译器也不会对错误进行检查**。   
当资源不足、约束失败、或是其它程序无法继续运行的条件发生时，就产生错误。**程序本身无法修复这些错误的**。例如，**VirtualMachineError**就属于错误。   
按照Java惯例，我们是不应该是实现任何新的Error子类的！

对于上面的3种结构，我们在抛出异常或错误时，到底该哪一种？《Effective Java》中给出的建议是： **对于可以恢复的条件使用被检查异常，对于程序错误使用运行时异常。**

## **OOM** ##

1， OutOfMemoryError异常

除了程序计数器外，虚拟机内存的其他几个运行时区域都有发生OutOfMemoryError(OOM)异常的可能，

Java Heap 溢出

一般的异常信息：java.lang.OutOfMemoryError:Java heap spacess

java堆用于存储对象实例，我们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，就会在对象数量达到最大堆容量限制后产生内存溢出异常。

出现这种异常，一般手段是先通过内存映像分析工具(如Eclipse Memory Analyzer)对dump出来的堆转存快照进行分析，重点是确认内存中的对象是否是必要的，先分清是因为内存泄漏(Memory Leak)还是内存溢出(Memory Overflow)。

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。于是就能找到泄漏对象时通过怎样的路径与GC Roots相关联并导致垃圾收集器无法自动回收。

如果不存在泄漏，那就应该检查虚拟机的参数(-Xmx与-Xms)的设置是否适当。

2， 虚拟机栈和本地方法栈溢出

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异常。

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

这里需要注意**当栈的大小越大可分配的线程数就越少**。

3， 运行时常量池溢出

异常信息：java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space

**如果要向运行时常量池中添加内容，最简单的做法就是使用String.intern()这个Native方法**。该方法的作用是：如果池中已经包含一个等于此String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。由于常量池分配在方法区内，我们可以通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区的大小，从而间接限制其中常量池的容量。

4， 方法区溢出

方法区用于存放Class的相关信息，如类名、访问修饰符、常量池、字段描述、方法描述等。

异常信息：java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space

方法区溢出也是一种常见的内存溢出异常，一个类如果要被垃圾收集器回收，判定条件是很苛刻的。在经常动态生成大量Class的应用中，要特别注意这点。

参考：[https://blog.csdn.net/sinat\_29912455/article/details/51125748\#oom][OOM]

[1]: https://blog.csdn.net/sinat_29912455/article/details/51125748#1%E5%A0%86%E5%86%85%E5%AD%98%E6%BA%A2%E5%87%BA
[2Java]: https://blog.csdn.net/sinat_29912455/article/details/51125748#2java%E5%BC%82%E5%B8%B8
[OOM]: https://blog.csdn.net/sinat_29912455/article/details/51125748#oom
[20160411210731773]: /images/20220517/3e56232aaf474604ad7e23f748471fb5.png