20. 什么是OutOfMemoryError？在什么情况下会抛出这个错误？

PangHu大约 4 分钟

OutOfMemoryError 是Java虚拟机（JVM）中一种常见的运行时错误，它表示JVM在尝试为对象分配内存时，无法从可用的内存中获得足够的空间，导致内存分配失败。这个错误通常意味着JVM的某一部分内存已经耗尽，无法再为新的对象或操作提供内存资源。

`OutOfMemoryError`的常见类型和触发条件

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
- 描述：当Java堆内存（Heap Memory）空间不足，无法为新对象分配内存时，会抛出此错误。
- 触发条件：
  - 程序中存在内存泄漏，未使用的对象未被垃圾回收器回收，导致堆内存逐渐耗尽。
  - 程序中大量创建对象，超出了堆内存的最大限制，特别是在处理大数据集合、大量图片等情况下。
  - JVM堆内存设置过小，无法满足程序的内存需求。
- 解决方法：
  - 增加堆内存大小，例如通过JVM参数-Xmx设置最大堆内存。
  - 优化代码，减少不必要的对象创建，避免内存泄漏。
  - 使用更高效的数据结构和算法，减少内存占用。
java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded
- 描述：当垃圾回收器花费了过多的时间（通常是超过98%的时间）来回收堆内存，而回收的内存空间不足（少于2%），JVM会抛出此错误。
- 触发条件：
  - 堆内存不足，GC频繁运行但效果不佳。
  - 代码中存在大量短命对象或者对象引用过多，导致GC负担过重。
- 解决方法：
  - 增加堆内存大小，减少垃圾回收压力。
  - 优化代码，减少内存分配，避免产生大量短命对象。
java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace
- 描述：当JVM的元空间（Metaspace，在JDK 8及以后替代了永久代）内存不足，无法加载新类或分配元数据时，会抛出此错误。
- 触发条件：
  - 动态生成大量类（如大量使用反射、动态代理等）或者加载大量类文件，超出了元空间的限制。
  - 类加载器泄漏，某些类加载器持有对类的引用，导致这些类无法被卸载。
- 解决方法：
  - 增加元空间大小，可以通过JVM参数-XX:MaxMetaspaceSize设置最大元空间大小。
  - 定期卸载不再需要的类，避免类加载器泄漏。
java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
- 描述：在JDK 8之前，永久代（PermGen）用于存储类信息和元数据。如果永久代空间不足，JVM会抛出此错误。
- 触发条件：
  - 动态生成大量类或者加载大量类文件，超出了永久代的限制。
  - 类加载器泄漏，导致类无法被卸载。
- 解决方法：
  - 增加永久代大小，使用JVM参数-XX:MaxPermSize进行配置。
  - 升级到JDK 8或更高版本，使用元空间（Metaspace）代替永久代。
java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory
- 描述：当JVM无法为直接内存（Direct Memory）分配足够的空间时，会抛出此错误。直接内存通常用于高效I/O操作。
- 触发条件：
  - 分配了过多的直接内存，超过了-XX:MaxDirectMemorySize的限制。
  - 大量使用NIO中的直接缓冲区（Direct Buffer）而未及时释放，导致内存耗尽。
- 解决方法：
  - 增加直接内存的大小，通过-XX:MaxDirectMemorySize参数配置。
  - 检查和优化代码，及时释放不再使用的直接缓冲区。
java.lang.OutOfMemoryError: Unable to create new native thread
- 描述：当JVM无法为新的线程分配足够的内存或系统资源时，会抛出此错误。
- 触发条件：
  - 应用程序创建了过多的线程，超过了操作系统或JVM的限制。
  - 操作系统的内存或资源（如文件描述符）耗尽，无法创建新线程。
- 解决方法：
  - 优化应用程序中的线程使用，减少不必要的线程创建，使用线程池管理线程。
  - 调整操作系统配置，增加允许创建的最大线程数或资源。

总结

OutOfMemoryError是Java应用程序在内存不足时抛出的致命错误，通常意味着应用程序的内存管理或配置存在问题。要解决OutOfMemoryError，首先需要理解其触发的具体原因，结合JVM参数调整、代码优化和内存管理工具的使用来有效解决问题。通过监控和调优，可以减少内存耗尽的风险，确保应用程序的稳定运行。