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java内存溢出如何产生

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  Java是由Sun Microsystems公司推出的Java面向对象程序设计语言(以下简称Java语言)和Java平台的总称。下面是学习啦小编带来的关于java内存溢出如何产生的内容,欢迎阅读!

  java内存溢出如何产生:

  java虚拟机规范规定的java虚拟机内存其实就是java虚拟机运行时数据区,其架构如下:

  其中方法区和堆是由所有线程共享的数据区。

  Java虚拟机栈,本地方法栈和程序计数器是线程隔离的数据区。

  Java官方定义: http://www.98ki.com/servlet/HomeServlet?method=get&id=53

  Java各内存区域分析: http://www.98ki.com/servlet/HomeServlet?method=get&id=43

  通过分析各个区域的内容我们分别写出各个区域的内存溢出实例

  堆溢出

  由Java的官方文档我们可以看出,Java堆中存放:对象、数组。下面以不断创建对象为例:

  Exception in thread "main"java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

  public class HeapLeak {

  public static void main(String[] args){

  ArrayList list = new ArrayList ();

  while ( true ){

  list.add( new HeapLeak.method()) ;

  }

  }

  static class method{

  }

  }

  栈溢出

  从Java官方API中我们知道,栈中存储:基本数据类型,对象引用,方法等。下面以无限递归创建方法和申请栈空间为例,分别演示栈的stackOverflow和OutOfMemory

  l Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError

  package Memory;

  public class StackLeak {

  public static void main(String[] args){

  method ();

  }

  public static void method (){

  method ();

  }

  }

  l Exception in thread "main"java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread

  package Memory;

  public class StackOutOfMemory {

  public static int count = 1;

  public void noStop() {

  while ( true ) {

  }

  }

  public void newThread() {

  while ( true ) {

  Thread t = new Thread( new Runnable() {

  public void run() {

  System. out .println( " 已创建第 " + count +++ " 个线程 " );

  noStop();

  }

  });

  t.start();

  }

  }

  public static void main(String[] args){

  new StackOutOfMemory().newThread();

  }

  }

  Java hotspot虚拟机中一个线程占用内存可通过-Xss设置,而能创建的线程数计算方法为:

  可创建线程数=(物理内存-Os预留内存-堆内存-方法区内存)/单个线程大小

  在测试的时候这里还有点小插曲,电脑强关了一次,因为把-Xss设置成了2M,内存使用增加到97%左右,操作系统死了,这个进程不断在创建线程,但是并没有因为内存不足而停下来,直到电脑完全死掉也没有报出错误信息。最后分析是因为电脑空闲内存还有600M,在线程还没有创建完的时候,已经开启的线程太多,在死之前大概能开到200多个,对内存大量消耗,造成系统挂掉。

  这里又出现一个有趣的现象,当线程顺序创建到第88个的时候,count跳了很多,并且开始无序,有兴趣的可以深入学习一下线程方面的问题,我也会在后面的博客分析这个问题。

  而换成200M的时候,创建第二个线程的时候就报了OutOfMemory.不管Xss设置多少,报错之后,程序都会一直走下去,执行已开线程中的任务。

  常量池溢出

  从Java官方API中我们知道,常量区代表运行时每个class文件中的常量表。它包括几种常量:编译期的数字常量、方法或者域的引用(在运行时解析)。runtime constant pool的功能类似于传统编程语言的符号表,尽管它包含的数据比典型的符号表要丰富的多。

  下面以不断添加Stirng为例:

  Exception in thread "main"java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

  常量池在方法区中,首先设置持久代大小,使其不可扩展。

  然后需要做的就不停地往方法区中加字符串。其中intern()就是查看方法区中有没有这个字符串,没有的话就加进去,如果这里不用intern(),字符串是存在堆里的,会报heapOutOfMemory.

  这里需要注意的是,在 HotSpot 中,方法区是在堆的持久代中的。

  package Memory;

  import java.util.ArrayList;

  public class ConstantPoolLeak {

  public static void main(String[] args) {

  int count = 0;

  ArrayList list = new ArrayList ();

  while ( true )

  list.add(String. valueOf (count++).intern()) ;

  }

  }

  方法区溢出

  从Java官方API中我们知道,方法区存放每个Class的结构,比如说运行时常量池、域、方法数据、方法体、构造函数、包括类中的专用方法、实例初始化、接口初始化。

  Java的反射和动态代理可以动态产生Class,另外第三方的CGLIB可以直接操作字节码,也可以动态产生Class,下面通过CGLIB来演示。

  import java.lang.reflect.Method;

  public class MethodAreaLeak {

  public static void main(String[] args){

  while ( true ){

  Enhancer enhancer = new Enhancer ();

  enhancer.setSuperClass(OOMObject. class );

  enhancer.setUseCache( false );

  enhancer.setCallback( new MethodInterceptor (){

  public Object intercept(Object obj, Method method,Object[] args,

  MethodProxy proxy) throws Throwable{

  return proxy.invokeSuper(obj, args);

  }

  });

  enhancer.create();

  }

  }

  class OOMObject{

  }

  }

  本机直接内存溢出

  Java虚拟机可以通过参数-XX:MaxDirectMemorySize设定本机直接内存可用大小,如果不指定,则默认与java堆内存大小相同。JDK中可以通过反射获取Unsafe类(Unsafe的getUnsafe()方法只有启动类加载器Bootstrap才能返回实例)直接操作本机直接内存。通过使用-XX:MaxDirectMemorySize=10M,限制最大可使用的本机直接内存大小为10MB,例子代码如下

  package Memory;

  import java.lang.reflect.Field;

  public class DirectMemoryOOM {

  private static final int _1MB = 1024 * 1024 * 1024;

  public static void main(String[] args) throws Exception {

  Field unsafeField = Unsafe . class .getDeclaredFields()[0];

  unsafeField.setAccessible( true );

  Unsafe unsafe = ( Unsafe ) unsafeField.get( null );

  while ( true ) {

  // unsafe 直接想操作系统申请内存

  unsafe.allocateMemory( _1MB );

  }

  }

  }

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