JAVA OutOfMemoryError詳解

OutOfMemoryError

StackOverflowError

棧滿會拋出該錯誤。無限遞歸就會導致StackOverflowError，是java.lang.Throwable→java.lang.Error→java.lang.VirtualMachineError下的錯誤。
參考：

public class StackOverflowErrorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        stackOverflowError();
    }

    private static void stackOverflowError() {
        stackOverflowError();
    }

}

OOM—Java head space

棧滿會拋出該錯誤。
參考：

import java.util.Random;

//-Xms10m -Xmx10m -XX:MaxDirectMemorySize=5m -XX:+PrintGCDetails
public class JavaHeapSpaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "adf";
        while (true) {
            str += str + new Random().nextInt(1111111) + new Random().nextInt(222222);
            str.intern();
        }
    }
}

OOM—GC overhead limit exceeded

這個錯誤是指：GC的時候會有“Stop the World"，STW越小越好，正常情況是GC只會佔到很少一部分時間。但是如果用超過98%的時間來做GC，而且收效甚微，就會被JVM叫停。下例中，執行了多次Full GC，但是內存回收很少，最後拋出了OOM:GC overhead limit exceeded錯誤。
參考：

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

//-Xms10m -Xmx10m -XX:MaxDirectMemorySize=5m -XX:+PrintGCDetails
public class GCOverheadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        List<String> list = new ArrayList<>();
        try {
            while (true) {
                list.add(String.valueOf(++i).intern());
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("************i" + i);
            e.printStackTrace();
            throw e;
        }
    }
}

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 2048K->496K(2560K)] 2048K->960K(9728K), 0.0036555 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 2544K->489K(2560K)] 3008K->2689K(9728K), 0.0060306 secs] [Times: user=0.08 sys=0.00, real=0.01 secs] 
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 2537K->512K(2560K)] 4737K->4565K(9728K), 0.0050620 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.00 secs] 
[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 2560K->496K(2560K)] 6613K->6638K(9728K), 0.0064025 secs] [Times: user=0.00 sys=0.00, real=0.01 secs] 

[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 2048K->860K(2560K)] [ParOldGen: 6264K->7008K(7168K)] 8312K->7869K(9728K), [Metaspace: 3223K->3223K(1056768K)], 0.1674947 secs] [Times: user=0.63 sys=0.00, real=0.17 secs] 
[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 2048K->2006K(2560K)] [ParOldGen: 7008K->7008K(7168K)] 9056K->9015K(9728K), [Metaspace: 3224K->3224K(1056768K)], 0.1048666 secs] [Times: user=0.45 sys=0.00, real=0.10 secs] 
[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 2047K->2047K(2560K)] [ParOldGen: 7082K->7082K(7168K)] 9130K->9130K(9728K), [Metaspace: 3313K->3313K(1056768K)], 0.0742516 secs] [Times: user=0.28 sys=0.00, real=0.07 secs] 

·······

[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 2047K->2047K(2560K)] [ParOldGen: 7084K->7084K(7168K)] 9132K->9132K(9728K), [Metaspace: 3313K->3313K(1056768K)], 0.0738461 secs] [Times: user=0.36 sys=0.02, real=0.07 secs] 

Exception in thread "main" [Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 2047K->0K(2560K)] [ParOldGen: 7119K->647K(7168K)] 9167K->647K(9728K), [Metaspace: 3360K->3360K(1056768K)], 0.0129597 secs] [Times: user=0.11 sys=0.00, real=0.01 secs] 
java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded
	at java.lang.Integer.toString(Integer.java:401)
	at java.lang.String.valueOf(String.java:3099)
	at jvm.GCOverheadDemo.main(GCOverheadDemo.java:12)

OOM—GC Direct buffer memory

在寫NIO程序的時候，會用到ByteBuffer來讀取和存入數據。與Java堆的數據不一樣，ByteBuffer使用native方法，直接在堆外分配內存。當堆外內存（也即本地物理內存）不夠時，就會拋出這個異常。
參考：

import java.nio.ByteBuffer;

//-Xms10m -Xmx10m -XX:MaxDirectMemorySize=5m -XX:+PrintGCDetails
public class DirectBufferMemoryDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        System.out.println("配置的maxDirectMemory: " + (sun.misc.VM.maxDirectMemory() / (double) 1024 / 1024) + "MB");
        try {
            Thread.sleep(300);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(6 * 1024 * 1024);
    }
}

OOM—unable to create new native thread

在高併發應用場景時，如果創建超過了系統默認的最大線程數，就會拋出該異常。Linux單個進程默認不能超過1024個線程。解決方法要麼降低程序線程數，要麼修改系統最大線程數vim /etc/security/limits.d/90-nproc.conf。
參考：

public class UnableCreateNewThreadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; ; i++) {
            System.out.println("***********" + i);
            new Thread(() -> {
                try {
                    Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }, "" + i).start();
        }
    }
}

OOM—Metaspace

元空間滿了就會拋出這個異常。