最近查找了很多關(guān)于OOM，甚至于Java內(nèi)存管理以及JVM的相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)這方面的東西太多了，竟有一種眼花繚亂的感覺，要想了解全面的話，恐非一篇文章能說清的，因此按照自己的理解整理了一篇，剩下的還需要繼續(xù)學(xué)習(xí)。
1）什么是OOM？ OOM，全稱“Out Of Memory”，翻譯成中文就是“內(nèi)存用完了”，來源于java.lang.OutOfMemoryError?？聪玛P(guān)于的官方說明： 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. 意思就是說，當(dāng)JVM因?yàn)闆]有足夠的內(nèi)存來為對象分配空間并且垃圾回收器也已經(jīng)沒有空間可回收時(shí)，就會拋出這個(gè)error（注：非exception，因?yàn)檫@個(gè)問題已經(jīng)嚴(yán)重到不足以被應(yīng)用處理）。
2）為什么會OOM？
為什么會沒有內(nèi)存了呢？原因不外乎有兩點(diǎn)：
1）分配的少了：比如虛擬機(jī)本身可使用的內(nèi)存（一般通過啟動時(shí)的VM參數(shù)指定）太少。
2）應(yīng)用用的太多，并且用完沒釋放，浪費(fèi)了。此時(shí)就會造成內(nèi)存泄露或者內(nèi)存溢出。
內(nèi)存泄露：申請使用完的內(nèi)存沒有釋放，導(dǎo)致虛擬機(jī)不能再次使用該內(nèi)存，此時(shí)這段內(nèi)存就泄露了，因?yàn)樯暾堈卟挥昧耍植荒鼙惶摂M機(jī)分配給別人用。
內(nèi)存溢出：申請的內(nèi)存超出了JVM能提供的內(nèi)存大小，此時(shí)稱之為溢出。
在之前沒有垃圾自動回收的日子里，比如C語言和C++語言，我們必須親自負(fù)責(zé)內(nèi)存的申請與釋放操作，如果申請了內(nèi)存，用完后又忘記了釋放，比如C++中的new了但是沒有delete，那么就可能造成內(nèi)存泄露。偶爾的內(nèi)存泄露可能不會造成問題，而大量的內(nèi)存泄露可能會導(dǎo)致內(nèi)存溢出。
而在Java語言中，由于存在了垃圾自動回收機(jī)制，所以，我們一般不用去主動釋放不用的對象所占的內(nèi)存，也就是理論上來說，是不會存在“內(nèi)存泄露”的。但是，如果編碼不當(dāng)，比如，將某個(gè)對象的引用放到了全局的Map中，雖然方法結(jié)束了，但是由于垃圾回收器會根據(jù)對象的引用情況來回收內(nèi)存，導(dǎo)致該對象不能被及時(shí)的回收。如果該種情況出現(xiàn)次數(shù)多了，就會導(dǎo)致內(nèi)存溢出，比如系統(tǒng)中經(jīng)常使用的緩存機(jī)制。Java中的內(nèi)存泄露，不同于C++中的忘了delete，往往是邏輯上的原因泄露。
3）OOM的類型
JVM內(nèi)存模型：
按照J(rèn)VM規(guī)范，JAVA虛擬機(jī)在運(yùn)行時(shí)會管理以下的內(nèi)存區(qū)域：
- 程序計(jì)數(shù)器：當(dāng)前線程執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器，線程私有
- JAVA虛擬機(jī)棧：Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型，每個(gè)Java方法的執(zhí)行對應(yīng)著一個(gè)棧幀的進(jìn)棧和出棧的操作。
- 本地方法棧：類似“ JAVA虛擬機(jī)棧 ”，但是為native方法的運(yùn)行提供內(nèi)存環(huán)境。
- JAVA堆：對象內(nèi)存分配的地方，內(nèi)存垃圾回收的主要區(qū)域，所有線程共享。可分為新生代，老生代。
- 方法區(qū)：用于存儲已經(jīng)被JVM加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。Hotspot中的“永久代”。
- 運(yùn)行時(shí)常量池：方法區(qū)的一部分，存儲常量信息，如各種字面量、符號引用等。
- 直接內(nèi)存：并不是JVM運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的一部分， 可直接訪問的內(nèi)存， 比如NIO會用到這部分。
按照J(rèn)VM規(guī)范，除了程序計(jì)數(shù)器不會拋出OOM外，其他各個(gè)內(nèi)存區(qū)域都可能會拋出OOM。
最常見的OOM情況有以下三種：
- java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space ------>java堆內(nèi)存溢出，此種情況最常見，一般由于內(nèi)存泄露或者堆的大小設(shè)置不當(dāng)引起。對于內(nèi)存泄露，需要通過內(nèi)存監(jiān)控軟件查找程序中的泄露代碼，而堆大小可以通過虛擬機(jī)參數(shù)-Xms,-Xmx等修改。
- java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space ------>java永久代溢出，即方法區(qū)溢出了，一般出現(xiàn)于大量Class或者jsp頁面，或者采用cglib等反射機(jī)制的情況，因?yàn)樯鲜銮闆r會產(chǎn)生大量的Class信息存儲于方法區(qū)。此種情況可以通過更改方法區(qū)的大小來解決，使用類似-XX:PermSize=64m -XX:MaxPermSize=256m的形式修改。另外，過多的常量尤其是字符串也會導(dǎo)致方法區(qū)溢出。
- java.lang.StackOverflowError ------> 不會拋OOM error，但也是比較常見的Java內(nèi)存溢出。JAVA虛擬機(jī)棧溢出，一般是由于程序中存在死循環(huán)或者深度遞歸調(diào)用造成的，棧大小設(shè)置太小也會出現(xiàn)此種溢出?？梢酝ㄟ^虛擬機(jī)參數(shù)-Xss來設(shè)置棧的大小。
4）OOM分析--heapdump
要dump堆的內(nèi)存鏡像，可以采用如下兩種方式：
- 設(shè)置JVM參數(shù)-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，設(shè)定當(dāng)發(fā)生OOM時(shí)自動dump出堆信息。不過該方法需要JDK5以上版本。
- 使用JDK自帶的jmap命令。"jmap -dump:format=b,file=heap.bin <pid>" 其中pid可以通過jps獲取。
dump堆內(nèi)存信息后，需要對dump出的文件進(jìn)行分析，從而找到OOM的原因。常用的工具有：
- mat: eclipse memory analyzer, 基于eclipse RCP的內(nèi)存分析工具。詳細(xì)信息參見：http://www.eclipse.org/mat/，推薦使用。
- jhat：JDK自帶的java heap analyze tool，可以將堆中的對象以html的形式顯示出來，包括對象的數(shù)量，大小等等，并支持對象查詢語言O(shè)QL，分析相關(guān)的應(yīng)用后，可以通過http://localhost:7000來訪問分析結(jié)果。不推薦使用，因?yàn)樵趯?shí)際的排查過程中，一般是先在生產(chǎn)環(huán)境 dump出文件來，然后拉到自己的開發(fā)機(jī)器上分析，所以，不如采用高級的分析工具比如前面的mat來的高效。
這個(gè)鏈接：http://www.ibm.com/developerworks/cn/opensource/os-cn-ecl-ma/index.html中提供了一個(gè)采用mat分析的例子 。
注意：因?yàn)镴VM規(guī)范沒有對dump出的文件的格式進(jìn)行定義，所以不同的虛擬機(jī)產(chǎn)生的dump文件并不是一樣的。在分析時(shí)，需要針對不同的虛擬機(jī)的輸出采用不同的分析工具（當(dāng)然，有的工具可以兼容多個(gè)虛擬機(jī)的格式）。IBM HeapAnalyzer也是分析heap的一個(gè)常用的工具。
5）小結(jié)
涉及到的虛擬機(jī)的技術(shù)或者工具，往往需要考慮到虛擬機(jī)規(guī)范以及不同的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)。尤其是針對虛擬機(jī)調(diào)優(yōu)時(shí)，往往需要針對虛擬機(jī)在某些方面的實(shí)現(xiàn)策略來考慮，比如，不同的虛擬機(jī)的垃圾回收算法是不一樣的，而這直接影響了虛擬機(jī)某些參數(shù)的設(shè)置，以達(dá)到虛擬機(jī)的最佳性能。
而針對JVM運(yùn)行時(shí)的分析與診斷，則需要掌握分析基本方法，針對具體情況，運(yùn)用虛擬機(jī)的原理，具體分析。一句話，水很深啊。
