Hotspot内存溢出测试

一、堆溢出

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在执行代码时通过设置堆的最小值-Mms以及堆的最大值-Mmx来控制堆的大小，-XX参数dump出堆内存快照以便对内存溢出进行分析。通过创建大量对象来使堆溢出，当堆内存溢出时会提示OutOfMemeoryError:Java heap space信息。

import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

public class HeapOOM {
    static class OOMObject{}

    public static void main(String[] args) {
        List<OOMObject> list =new ArrayList<OOMObject>();
        while(true){
            list.add(new OOMObject());
        }
    }
}

二、栈溢出

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栈溢出的原因主要是方法调用嵌套太深超出了虚拟机所允许的最大深度，这时会出现StackOverflowError异常。

import java.lang.Throwable;

public class JavaVMStackSOF{
    private int stackLength=1;

    public void stackLeak(){
        stackLength ++;
        stackLeak();
    }
    public static void main(String[] args) {
        JavaVMStackSOF sof = new JavaVMStackSOF();
        try{
            sof.stackLeak();
        }catch(Throwable e){
            System.out.println("stack length: " + sof.stackLength);
            throw e;
        }
    }
}

指定栈的大小最多为128kb,如果在openJDK下,这个值会引起虚拟机报错

　　在执行java代码时会启动JVM，JVM对于操作系统来说是一个普通的进程。因为使用到了虚拟内存映射技术。JVM在自己看了物理机上只存在自己和OS。我们假定物理内存4G，操作系统使用了1G，则JVM可用空间为3G。这3G中除去方法区和堆区(这两个区域java线程共享)，剩下的区域(虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器)是每个线程独占的。程序计数器所占区域很小，而在Hotspot中虚拟机栈和本地方法栈是被融合在一起的。剩余区域固定、栈大小固定，则在JVM虚拟中可以创建的线程数量是固定的。所以，当我们在创建线程时如果出现内存溢出、无法创建更多的线程的错误时，就应该注意到线程数应该达到上限了。在这种情况下仍需要创建更多的线程，要的增大物理内存，要么减少栈的大小。

方法区溢出

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　　方法区存放的是与类相关的信息，如类名、访问修饰符、常量池、字段描述、方法描述等。本来可以通过创建大量的字符串常量来增大常量池从而导致方法区溢出。JAVA6可以使用上述方法来达到测试效果，但是由于JAVA7的优化，使得在常量存储有了改进。这里只能动态创建大量的类来使常量区溢出。动态创建类时使用到了CGLib库，该库是用来实现代理的类的。这里使用它来创建大量的类。

import java.lang.reflect.Method;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;  

public class JavaMethodAreaOOM{
    public static void main(String[] args) {
        while(true){
            Enhancer enhancer  = new Enhancer();
            enhancer.setSuperclass(OOMObject.class);
            enhancer.setUseCache(false);
            enhancer.setCallback(new MethodInterceptor(){
                @Override
                   public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args,
                       MethodProxy proxy) throws Throwable {
                        return proxy.invokeSuper(obj, args);
                  }
            });
            enhancer.create();
        }
    }

    static class OOMObject{}
}

使用JDK7运行时出现的异常，这里只显示了出现了内存溢出

使用JDK6时出现的异常，这里显示出是永久区出现异常

在运行时通过PermSize以及MaxPermSize来控制方法区的大小，在JDK6中，方法区中的内容也是通过GC来管理的，这块区域被划分为永久代，所以即使被GC管理也不会出现回收的状况。但是在JDK7中将永久代弱化了，所以在JDK7上运行时会并没有出现永久代区域溢出。

总结

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通过上面的测试，可以对java中的内存分布有个了解。并且为内存溢出也提供了分析的依据。在使用java虚拟机时，通过调整上面的几个参数，可以让虚拟机有个更好的运行状态。