線上OOM:GC Overhead Limit Exceeded異常排查（二）

一、Java的記憶體模型

《Java虛拟機規範》規定虛拟機包括以下幾個運作時資料區：

1. 方法區 - Method Area
2. 虛拟機棧 - VM Stack
3. 本地方法棧 - Native Method Stack
4. 堆 - Heap
5. 程式計數器 - Program Counter Register

在不同的​

​JVM​

​運作時實作中可能存在差異

常見的​

​JVM​

​運作時有：

1. OracleJDK
2. OpenJDK
3. IBM J9
4. JRocket
5. Alibaba Dragonwell
6. Tencent Kona
7. Graalvm

比如​

​OracleJDK8​

​的方法區區叫元空間，具體不再展開...

不考慮差異性，本文主旨是線上​

​OracleJDK8​

​說明記憶體溢出出現的場景，排查方式和解決方案

二、記憶體溢出類型

1. StackOverflowError
2. OutOfMemoryError

​

​StackOverflowError​

​​當線程棧深度超過設定的最大深度，則由虛拟機抛出 ​

​OutOfMemoryError​

​當無法通過JVM申請到記憶體時，則由虛拟機抛出

除了程式計數器外，棧、堆、非堆（直接記憶體）都可以抛出​

​OOM​

​

常見的異常錯誤及通用解：

1. java.lang.StackOverflowError : Thread Stack space

原因：當線程棧深度超過設定的最大深度，則由虛拟機抛出

解決：

1）使用循環替換遞歸

2）使用排程器MapReduce思想來實作分之歸并

1. java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

原因：目前線程無法從JVM申請堆記憶體空間

解決：

1）具體問題具體分析，當定位到是大對象時，需要優化代碼為小對象

2）當定位到是堆記憶體空間太小，修改VM配置。這裡需評估并發量，經過壓測和優化後得出

3）優化代碼，減少處理耗時，如果是高耗時操作，可以在對象不使用後，去掉局部變量對大對象的引用

4）當定位到是記憶體洩露，則需要修改洩露代碼（通常在引用第三方包出現）

1. java.lang.OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit

原因：申請數組大小超過JVM允許值，不同JVM版本存在差異

解決：

1） 修改申請數組小大

1. java.lang.OutOfMemoryError: GC Overhead Limit Exceeded

原因：當 GC 為釋放很小空間占用大量時間時抛出，通常會伴随着CPU100%異常，線上系統嚴重卡頓

解決：跟​

​Java heap space​

​處理方法一樣

1. java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace

原因：目前線程無法從JVM申請元空間記憶體，JDK8之後原永久代中的類中繼資料遷移到元空間（堆 -> 直接記憶體），常量池繼續在堆中

解決：

1）當定位到是元空間設定太小，修改配置

2）當定位到是記憶體洩露，則修改代碼（通常在引用第三方包出現）

1. java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory

原因：一般是工具為了做零拷貝，直接将資料存儲在直接記憶體中，減少使用者态和核心态記憶體拷貝，當未做記憶體回收時，空間不釋放，抛出異常

解決：

1）定位到直接記憶體設定太小，修改配置

1. VisualVM
2. Eclipse MAT（Memory Analyzer Tool）
3. Alibab Arthas