文章很長，且持續更新，建議收藏起來，慢慢讀！瘋狂創客圈總目錄 博客園版 爲您奉上珍貴的學習資源 ：
免費贈送 :《尼恩Java面試寶典》 持續更新+ 史上最全 + 面試必備 2000頁+ 面試必備 + 大廠必備 +漲薪必備
免費贈送 :《尼恩技術聖經+高併發系列PDF》 ，幫你 實現技術自由，完成職業升級， 薪酬猛漲！加尼恩免費領
免費贈送 經典圖書:《Java高併發核心編程（卷1）加強版》 面試必備 + 大廠必備 +漲薪必備 加尼恩免費領
免費贈送 經典圖書:《Java高併發核心編程（卷2）加強版》 面試必備 + 大廠必備 +漲薪必備 加尼恩免費領
免費贈送 經典圖書:《Java高併發核心編程（卷3）加強版》 面試必備 + 大廠必備 +漲薪必備 加尼恩免費領
免費贈送 資源寶庫： Java 必備 百度網盤資源大合集 價值>10000元 加尼恩領取
美團面試：說說Java OOM的場景和解決方案？
尼恩說在前面
在40歲老架構師 尼恩的讀者交流羣(50+)中，最近有小夥伴拿到了一線互聯網企業如得物、阿里、滴滴、極兔、有贊、希音、百度、網易、美團的面試資格，遇到很多很重要的面試題：
說說Java OOM的場景和解決方案？
最近有小夥伴在面試美團，小夥伴之前雖然遇到過，但是沒有成系統的總結過，所以支支吾吾的說了幾句，面試官不滿意，面試掛了。
所以，尼恩給大家做一下系統化、體系化的總結，大家一定要多看幾遍，按照尼恩的套路去說，展示一下大家雄厚的 “技術肌肉”，讓面試官愛到 “不能自已、口水直流”，然後實現”offer直提”。
當然，這道面試題，以及參考答案，也會收入咱們的 《尼恩Java面試寶典PDF》V172版本，供後面的小夥伴參考，提升大家的 3高 架構、設計、開發水平。
《尼恩 架構筆記》《尼恩高併發三部曲》《尼恩Java面試寶典》的PDF，請到文末公號【技術自由圈】獲取
首先，說說什麼是OOM？
OOM 全稱 “Out Of Memory”，表示內存耗盡。
官方說明： Thrown when the Java Virtual Machine cannot allocate an object because it is out of memory, and no more memory could be made available by the garbage collector.
當 JVM 因爲沒有足夠的內存來爲對象分配空間，並且垃圾回收器也已經沒有空間可供回收時，就會拋出這個錯誤。（注：非exception，已經嚴重到不足以被應用處理）。
爲什麼會出現 OOM，一般由這些問題引起
- 分配過少：JVM 初始化內存小，業務使用了大量內存；或者不同 JVM 區域分配內存不合理
- 內存泄漏：某一個對象被頻繁申請，不用了之後卻沒有被釋放，發生內存泄漏，導致內存耗盡
內存泄漏：申請使用完的內存沒有釋放，導致虛擬機不能再次使用該內存，此時這段內存就泄露了。因爲申請者不用了，而又不能被虛擬機分配給別人用
內存溢出：申請的內存超出了 JVM 能提供的內存大小，此時稱之爲溢出
內存泄漏持續存在，最後一定會溢出，兩者是因果關係
Java OOM的三大核心場景
場景一、堆內存OOM
OOM的場景和解決方案
分析方法通常有兩種：
-
類型一：在線分析，這個屬於輕量級的分析：
-
類型二：離線分析，這個屬於輕量級的分析：
類型一：在線OOM分析，這個屬於輕量級的分析：
在線分析方法一： 使用 jmap 分析TOP N對象
jmap（Java Memory Map）是jdk自帶的java內存映像工具，使用jmap能夠系統運行時的內存信息，同時能夠將內存dump下來，分析內存泄露的問題。
-
第一步：jmap 查看進程中佔用資源最大的前N個對象，
-
第二步：知道哪個對象消耗內存了，再去定位代碼就不難了。然後 導出 快照文件 jmap -dump:live,format=b,file=文件路徑/文件名 pid
這裏我們使用它 -dump 選項，將內存信息dump到服務器某個地方，然後傳到本地使用內存分析工具MAT進行內存分析。
jmap -dump:live,format=b,file=文件路徑/文件名 pid
live：就是隻dump 活着的對象 format=b 使用二進制 file= 快照文件保存路徑
在線分析方法二： 使用 Arthas 在線分析OOM
使用 Arthas 火焰圖，分析TOP N對象 和調用堆棧
請參見視頻， 和尼恩的《Arthas 學習聖經 v2》 最新版本
類型二：離線OOM分析，這個屬於輕量級的分析：
第一步：使用Java內存快照工具：jmap 生成堆轉儲快照（一般稱爲headdump或dump文件）。
或者從服務器copy OOM自動dump出來的dump文件。
下面來一份JDK8的JVM參數默認配置
-Xms2g -Xmx2g （按不同容器，4G及以下建議爲50%，6G以上，建議設置爲70%）
-XX:MetaspaceSize=128m
-XX:MaxMetaspaceSize=512m
-Xss256k
-XX:+UseG1GC
-XX:MaxGCPauseMillis=200
-XX:AutoBoxCacheMax=20000
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError （當JVM發生OOM時，自動生成DUMP文件）
-XX:HeapDumpPath=/usr/local/logs/gc/
-XX:ErrorFile=/usr/local/logs/gc/hs_err_%p.log （當JVM發生崩潰時，自動生成錯誤日誌）
-XX:+PrintGCApplicationStoppedTime
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCDateStamps
-Xloggc:/usr/local/heap-dump/
-
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
從字面就可以很容易的理解，在發生OutOfMemoryError異常時，進行堆的Dump，這樣就可以獲取異常時的內存快照了。
-
-XX:HeapDumpPath=/usr/local/heap-dump/
這個也很好理解，就是配置HeapDump的路徑，
方便我們管理，這裏我們配置爲/usr/local/heap-dump/，當然你也可以根據自己的需要，定義爲其他的目錄。
JVM相關的啓動參數 給出一些實戰經驗，讓工作中更加從容：
-
調優參數務必加上
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=，發生OOM讓JVM自動dump出內存，方便後續分析問題解決問題 -
堆內存不要設置的特別大，因爲你設置的特別大，發生OOM時生成的dump文件就特別大，不好分析。建議不超過8G。
-
想主動dump出JVM內存，有挺多方式，但不管哪種方式，主動dump內存會引發STW，請線上壓力最小的時間段操作。
即通過arthas提供的命令heapdump主動dump出JVM的內存，這個操作會引發FGC，背後是STW，操作時請選擇好時機，不然老闆可能提刀來見。
第2步：導入到jvisualvm進行分析
場景二：元空間（MetaSpace） OOM
什麼是元空間（MetaSpace）
JDK8 HotSpot JVM 將移除永久區，使用本地內存來存儲類元數據信息並稱之爲：元空間（Metaspace）；這與Oracle JRockit 和IBM JVM’s很相似，如下圖所示
這意味着不會再有java.lang.OutOfMemoryError: PermGen 問題，也不再需要你進行調優及監控內存空間的使用……
但請等等，這麼說還爲時過早。
在默認情況下，這些改變是透明的，接下來我們的展示將使你知道仍然要關注類元數據內存的佔用。
請一定要牢記，元空間在直接內存，但是沒有 消除類和類加載器導致的內存泄漏。
由於永久代PermGen 空間被移除。所以，JVM 8的參數：PermSize 和 MaxPermSize 會被忽略並給出警告（如果在啓用時設置了這兩個參數）。
元空間是方法區在HotSpot JVM 中的實現，方法區主要用於存儲類的信息、常量池、方法數據、方法代碼等。方法區邏輯上屬於堆的一部分，但是爲了與堆進行區分，通常又叫“非堆”。
元空間的本質和永久代類似，都是對JVM規範中方法區的實現。
不過元空間與永久代之間最大的區別在於：元空間並不在虛擬機中，而是使用本地內存。理論上取決於32位/64位系統可虛擬的內存大小，可見也不是無限制的，需要配置參數。
元空間(Metaspace) 垃圾回收，會對僵死的類及類加載器的垃圾回收會進行回收，元空間(Metaspace) 垃圾回收的時機是，在元數據使用達到“MaxMetaspaceSize”參數的設定值時進行。
元空間(Metaspace) 容量
默認情況下，類元數據只受可用的本地內存限制（容量取決於是32位或是64位操作系統的可用虛擬內存大小）。
一般情況下避免 MetaSpace 耗盡內存，都會設置一個 MaxMetaSpaceSize參數，MaxMetaspaceSize用於限制本地內存分配給類元數據的大小。如果沒有指定這個參數，元空間會在運行時根據需要動態調整。
動態的調整會造成元空間數據的複製和GC的消耗，爲了避免彈性伸縮帶來的額外 GC 消耗，我們會將-XX:MetaSpaceSize和-XX:MaxMetaSpaceSize兩個值設置爲固定的，但是這樣也會導致在空間不夠的時候無法擴容，然後頻繁地觸發 GC，最終 OOM。
在運行過程中，如果實際大小小於這個值，JVM 就會通過 -XX:MinMetaspaceFreeRatio 和 -XX:MaxMetaspaceFreeRatio 兩個參數動態控制整個 MetaSpace 的大小。監控和調整元空間對於減小垃圾回收頻率和減少延時是很有必要的。
持續的元空間垃圾回收說明，可能存在類、類加載器導致的內存泄漏或是大小設置不合適。
元空間(Metaspace) OOM現象
JVM 在啓動後或者某個時間點開始，MetaSpace 的已使用大小在持續增長，同時每次 GC 也無法釋放，調大 MetaSpace 空間也無法徹底解決。
元空間(Metaspace) OOM 原因
核心原因：生成大量動態類
比如spring的BeanUtils的拷貝對象，json的序列化大量使用反射，
而反射在大量使用時，因爲使用了緩存的原因，導致ClassLoader和它引用的Class等對象不能被回收，
反射（包括上面提到的spring的BeanUtils的拷貝對象，json的序列化），而反射在大量使用時，因爲使用了緩存的原因，導致ClassLoader和它引用的Class等對象不能被回收，
如何定位和解決
分析dump文件，一般會在日誌中發現了“Metaspace OOM”的提示
元空間(Metaspace) OOM 解決辦法：
- 減少代碼中，使用反射的情況，或者對反射進行優化。
- 測試出服務實例的能力上限，進行服務的過載保護比如（限流等），防止突發流量將服務
場景三：堆外內存 OOM
堆外內存 OOM 現象
-
現象1： Java 進程的 RES 甚至超過了 -Xmx 的大小
-
現象2： Java 進程假死
Java 進程的 RES 甚至超過了 -Xmx 的大小 怎麼看呢？通過 top 命令發現 Java 進程的 RES 甚至超過了** -Xmx 的大小。出現這些現象時，基本可以確定是出現了堆外內存泄漏。
使用top命令查看內存和cpu佔用高的java進程，使用下面的命令:
top -c -p $(pgrep -d',' -f java)
top命令查看進程信息， 主要的字段含義如下：
- PID：進程的標識符。
- USER：運行進程的用戶名。
- PR（優先級）：進程的優先級。
- NI（Nice值）：進程的優先級調整值。
- VIRT（虛擬內存）：進程使用的虛擬內存大小。
- RES（常駐內存）：進程實際使用的物理內存大小。
- SHR（共享內存）：進程共享的內存大小。
- %CPU：進程佔用 CPU 的使用率。
- %MEM：進程佔用內存的使用率。
- TIME+：進程的累計 CPU 時間。
top命令的res表示實際佔用的內存,RES(Resident Set Size)是用來表示進程佔用的物理內存的指標之一,它的單位是KB(千字節)。
具體地說,RES是指當前進程正在使用的物理內存大小,它包括了進程自身和它所擁有的子進程使用的內存,但不包括被共享的內存和被交換到磁盤上的內存。
res可能比xmx設置的要大, 因爲統計內容不同
- xmx只是堆內存(包括新生代(eden,from,to),老年代),
- res範圍更廣,還包括metaDate,堆外內存等,
堆外內存 OOM 原因
JVM 的堆外內存泄漏，主要有兩種的原因：
- 通過 UnSafe#allocateMemory，ByteBuffer#allocateDirect 主動申請了堆外內存而沒有釋放，常見於 NIO、Netty 等相關組件。
- 代碼中有通過 JNI 調用 Native Code 申請的內存沒有釋放。
堆外內存解決OOM對策
-
進行線上指標監控
通過反射獲取堆外內存的指標，並且通過在線Prometheus+grafana進行採集和 監控，如果堆外內存一直增長，就大概率泄漏
-
內存泄漏檢測進行檢測，然後根據找到泄漏的內存，進行Netty引用計數的清零
一般泄漏都發生在最後一次使用後忘記調用釋放方法造成
通過Netty自帶內存泄漏檢測工具，配合壓力測試，進行內存泄露檢測， 解決OOM之後再上線。
說在最後：有問題找老架構取經
以上的內容，如果大家能對答如流，如數家珍，基本上 面試官會被你 震驚到、吸引到。
最終，讓面試官愛到 “不能自已、口水直流”。offer， 也就來了。
在面試之前，建議大家系統化的刷一波 5000頁《尼恩Java面試寶典PDF》，裏邊有大量的大廠真題、面試難題、架構難題。很多小夥伴刷完後， 吊打面試官， 大廠橫着走。
在刷題過程中，如果有啥問題，大家可以來 找 40歲老架構師尼恩交流。
另外，如果沒有面試機會，可以找尼恩來改簡歷、做幫扶。
遇到職業難題，找老架構取經， 可以省去太多的折騰，省去太多的彎路。
尼恩指導了大量的小夥伴上岸，前段時間，剛指導一個40歲+被裁小夥伴，拿到了一個年薪100W的offer。
狠狠卷，實現 “offer自由” 很容易的， 前段時間一個武漢的跟着尼恩捲了2年的小夥伴， 在極度嚴寒/痛苦被裁的環境下， offer拿到手軟， 實現真正的 “offer自由” 。
技術自由的實現路徑：
實現你的 架構自由：
《阿里二面：千萬級、億級數據，如何性能優化？ 教科書級 答案來了》
《峯值21WQps、億級DAU，小遊戲《羊了個羊》是怎麼架構的？》
… 更多架構文章，正在添加中
實現你的 響應式 自由：
這是老版本 《Flux、Mono、Reactor 實戰（史上最全）》
實現你的 spring cloud 自由：
《Spring cloud Alibaba 學習聖經》 PDF
《分庫分表 Sharding-JDBC 底層原理、核心實戰（史上最全）》
《一文搞定：SpringBoot、SLF4j、Log4j、Logback、Netty之間混亂關係（史上最全）》
實現你的 linux 自由：
實現你的 網絡 自由：
《網絡三張表：ARP表, MAC表, 路由表，實現你的網絡自由！！》
實現你的 分佈式鎖 自由：
實現你的 王者組件 自由：
《隊列之王： Disruptor 原理、架構、源碼 一文穿透》
《緩存之王：Caffeine 源碼、架構、原理（史上最全，10W字 超級長文）》
《Java Agent 探針、字節碼增強 ByteBuddy（史上最全）》
實現你的 面試題 自由：
免費獲取11個技術聖經PDF：
