JAVA OutOfMemoryError详解

OutOfMemoryError

StackOverflowError

栈满会抛出该错误。无限递归就会导致StackOverflowError，是java.lang.Throwable→java.lang.Error→java.lang.VirtualMachineError下的错误。
参考：

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

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

}

OOM—Java head space

栈满会抛出该错误。
参考：

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

这个错误是指：GC的时候会有“Stop the World"，STW越小越好，正常情况是GC只会占到很少一部分时间。但是如果用超过98%的时间来做GC，而且收效甚微，就会被JVM叫停。下例中，执行了多次Full GC，但是内存回收很少，最后抛出了OOM:GC overhead limit exceeded错误。
参考：

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

在写NIO程序的时候，会用到ByteBuffer来读取和存入数据。与Java堆的数据不一样，ByteBuffer使用native方法，直接在堆外分配内存。当堆外内存（也即本地物理内存）不够时，就会抛出这个异常。
参考：

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

在高并发应用场景时，如果创建超过了系统默认的最大线程数，就会抛出该异常。Linux单个进程默认不能超过1024个线程。解决方法要么降低程序线程数，要么修改系统最大线程数vim /etc/security/limits.d/90-nproc.conf。
参考：

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

元空间满了就会抛出这个异常。