jvm的内存溢出异常

  1.jvm的内部体系结构浅析

  2.jvm的几个运行时数据区域

  3.jvm的内存溢出异常

    在Java虚拟机规范的描述中,除了PC(程序计数器)寄存器外,虚拟机内存的其他几个运行时区域都有发生OutOfMemoryError异常的可能。当发生OutOfMemoryError异常时,无法用try...catch捕捉。

    在开始讲解之前,在这里先简单介绍下虚拟机启动相关的一些内存设置参数。因为OutOfMemoryError异常发生,与这些参数的设置密切相关。

举例说明含义:

-Xss128k

每个线程的java栈大小,一个线程java栈所有栈帧大小总和最大允许的尺寸128k。
-Xms128m
表示JVM Heap(堆内存)最小尺寸128MB,初始分配
-Xmx512m
表示JVM Heap(堆内存)最大允许的尺寸256MB,按需分配。

-XX:PermSize=20M

设置方法区的初始大小

-XX:MaxPermSize=30M

设置方法区的最大值

 Java栈溢出

在Java虚拟机规范中,对这个区域规定了两种异常状况:StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

 1.StackOverflowError异常

       每当java程序代码启动一个新线程时,Java虚拟机都会为它分配一个Java栈。Java栈以帧为单位保存线程的运行状态。当线程调用java方法时,虚拟机压入一个新的栈帧到该线程的java栈中。只要这个方法还没有返回,它就一直存在。如果线程的方法嵌套调用层次太多(如递归调用),随着java栈中帧的逐渐增多,最终会由于该线程java栈中所有栈帧大小总和大于-Xss设置的值,而产生StackOverflowError内存溢出异常。例子如下:

 /**
 * VM Args: -Xss128k
 */
public class Test {
    
    private int count = 0;
    public static void main(String[] args) {
        new Test().method();
    }
    
    public void method() {
        System.out.println(++count);
        method();
    }
}

 -Xss为128k。其中的一次测试结果为,当count的值累加到2312时,发生如下异常:

Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
    at sun.nio.cs.UTF_8.updatePositions(UTF_8.java:58)
    at sun.nio.cs.UTF_8$Encoder.encodeArrayLoop(UTF_8.java:392)
    at sun.nio.cs.UTF_8$Encoder.encodeLoop(UTF_8.java:447)
    at java.nio.charset.CharsetEncoder.encode(CharsetEncoder.java:544)
    at sun.nio.cs.StreamEncoder.implWrite(StreamEncoder.java:252)
    at sun.nio.cs.StreamEncoder.write(StreamEncoder.java:106)
    at java.io.OutputStreamWriter.write(OutputStreamWriter.java:190)
    at java.io.BufferedWriter.flushBuffer(BufferedWriter.java:111)
    at java.io.PrintStream.write(PrintStream.java:476)
    at java.io.PrintStream.print(PrintStream.java:547)
    at java.io.PrintStream.println(PrintStream.java:686)
    at jvm.Test.method(Test.java:17)修改-Xss为1280k。其中的一次测试结果为,当count的值累加到26888时,发生StackOverflowError异常。随着-Xss参数值的增大,可以嵌套的方法调用层次也相应增加。

综上所述,StackOverflowError异常是由于方法调用的层次太深,最终导致为某个线程分配的所有栈帧大小总和大于-Xss设置的值,从而发生StackOverflowError异常。

 

2.OutOfMemoryError异常

 

java程序代码启动一个新线程时,没有足够的内存空间为该线程分配java栈(一个线程java栈的大小由-Xss参数确定),jvm则抛出OutOfMemoryError异常。例子如下:

 

/**
 * VM Args: -Xss128k
 */
public class Test {
   
    public static void main(String[] args) {
        int count = 0;
        while (true) {
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                public void run() {
                    while (true) {
                        try {
                            Thread.sleep(5000);
                        } catch (Exception e) {}
                    }
                }
            }); 
            thread.start();
            System.out.println(++count);
        }
    }

}

 -Xss为128k。其中的一次测试结果为,当count的值累加到11887时,发生如下异常:

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
    at java.lang.Thread.start0(Native Method)
    at java.lang.Thread.start(Thread.java:640)
    at jvm.Test.main(Test.java:20)

 修改-Xss为1280k。其中的一次测试结果为,当count的值累加到1270时,发生OutOfMemoryError异常。随着-Xss参数值的增大,java程序可以创建的总线程数越少。

 Java堆溢出

Java堆用于储存对象实例。当需要为对象实例分配内存,而堆的内存占用又已经达到-Xmx设置的最大值。将会抛出OutOfMemoryError异常,例子如下:

/**
 * VM Args: -Xmx5m
 */
public class Test {
   
    public static void main(String[] args) {
        int count = 0;
        List<Object> list = new ArrayList<Object>();
        while (true) {
            list.add(new Object());
            System.out.println(++count);
        }
    }

}

 -Xmx为5m。其中的一次测试结果为,当count的值累加到297868时,发生如下异常:

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2760)
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2734)
    at java.util.ArrayList.ensureCapacity(ArrayList.java:167)
    at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:351)
    at jvm.Test.main(Test.java:15)

 修改-Xmx为10m。其中的一次测试结果为,当count的值累加到670205时,发生OutOfMemoryError异常。随着-Xmx参数值的增大,java堆中可以存储的对象也越多。

 方法区溢出

方法区用于存放java类型的相关信息,如类名、访问修饰符、常量池、字段描述、方法描述等。在类装载器加载class文件到内存的过程中,虚拟机会提取其中的类型信息,并将这些信息存储到方法区。当需要存储类信息而方法区的内存占用又已经达到-XX:MaxPermSize设置的最大值。将会抛出OutOfMemoryError异常。对于这种情况的测试,基本的思路是运行时产生大量的类去填满方法区,直到溢出。这里需要借助CGLib直接操作字节码运行时,生成了大量的动态类。例子如下:

/**
  * VM Args: -XX:MaxPermSize=50M
  */
 public class Test {
    
     public static void main(String[] args) {
         int count = 0;
         while (true) {
              Enhancer enhancer = new Enhancer();
              enhancer.setSuperclass(Test.class);
              enhancer.setUseCache(false);
              enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
                 public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
                   MethodProxy proxy) throws Throwable {
                     return proxy.invoke(obj, args);
                 }
              });
              enhancer.create();
              System.out.println(++count);
         }
     }
 
 }

-XX:MaxPermSize为50m。其中的一次测试结果为,当count的值累加到3953时,发生如下异常:

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

修改-XX:MaxPermSize为100m。其中的一次测试结果为,当count的值累加到8022时,发生OutOfMemoryError异常。随着-XX:MaxPermSize参数值的增大,java方法区中可以存储的类型数据也越多。

转:http://www.cnblogs.com/evan2012/archive/2012/05/12/2497086.html

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