面试官问我：哪些场景会产生 OOM？你怎么搞定？

前言

一般你去面试的时候，面试官经常会问：请谈谈你对OOM的认识？然后，你可能会说OOM就是out of memory，那如果你只是这么答的话，这可不是面试官想要的答案。

先来做个调查，你知道几种常见的OOM呢？欢迎评论区留言。

正文

哪些场景会产生 OOM？你怎么搞定？这个面试题是一个朋友在面试的时候碰到的，什么时候会抛出 OutOfMemery 异常呢？

堆内存溢出

堆内存溢出太常见，大部分人都应该能想得到这一点，堆内存用来存储对象实例，我们只要不停的创建对象，并且保证 GC Roots 和对象之间有可达路径避免垃圾回收，那么在对象数量超过最大堆的大小限制后很快就能出现这个异常。

写一段代码测试一下，设置堆内存大小 2M。
在这里插入图片描述

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

运行代码，很快能看见 OOM 异常出现，这里的提示是Java heap space堆内存溢出。
在这里插入图片描述
一般的排查方式可以通过设置-XX: +HeapDumpOnOutOfMemoryError 在发生异常时 dump 出当前的内存转储快照来分析，分析可以使用 Eclipse Memory Analyzer(MAT)来分析，独立文件可以在官网下载。

另外如果使用的是 IDEA 的话，可以使用商业版 JProfiler 或者开源版本的 JVM-Profiler，此外 IDEA2018 版本之后内置了分析工具，包括 Flame Graph(火焰图)和 Call Tree(调用树)功能。
在这里插入图片描述

方法区(运行时常量池)和元空间溢出

方法区和堆一样，是线程共享的区域，包含 Class 文件信息、运行时常量池、常量池，运行时常量池和常量池的主要区别是具备动态性，也就是不一定非要是在 Class 文件中的常量池中的内容才能进入运行时常量池，运行期间也可以可以将新的常量放入池中，比如 String 的 intern()方法。

我们写一段代码验证一下 String.intern()，同时我们设置-XX:MetaspaceSize=50m -XX:MaxMetaspaceSize=50m 元空间大小。由于我使用的是 1.8 版本的 JDK，而 1.8 版本之前方法区存在于永久代(PermGen)，1.8 之后取消了永久代的概念，转为元空间(Metaspace)，如果是之前版本可以设置 PermSize MaxPermSize 永久代的大小。

 private static String str = "test";
    public static void main(String[] args) {
    
    
        List<String> list = new ArrayList<>();
        while (true){
    
    
            String str2 = str + str;
            str = str2;
            list.add(str.intern());
        }
}

运行代码，会发现代码报错。
在这里插入图片描述
再次修改配置，去除元空间限制，修改堆内存大小-Xms20m -Xmx20m，可以看见堆内存报错。

这是为什么呢？intern()本身是一个 native 方法，它的作用是：如果字符串常量池中已经包含一个等于此 String 对象的字符串，则返回代表池中这个字符串的 String 对象;否则，将此 String 对象包含的字符串添加到常量池中，并且返回 String 对象的引用。

而在 1.7 版本之后，字符串常量池已经转移到堆区，所以会报出堆内存溢出的错误，如果 1.7 之前版本的话会看见 PermGen space 的报错。

直接内存溢出

直接内存并不是虚拟机运行时数据区域的一部分，并且不受堆内存的限制，但是受到机器内存大小的限制。常见的比如在 NIO 中可以使用 native 函数直接分配堆外内存就容易导致 OOM 的问题。

直接内存大小可以通过-XX:MaxDirectMemorySize 指定，如果不指定，则默认与 Java 堆最大值-Xmx 一样。

由直接内存导致的内存溢出，一个明显的特征是在 Dump 文件中不会看见明显的异常，如果发现 OOM 之后 Dump 文件很小，而程序中又直接或间接使用了 NIO，那就可以考虑检查一下是不是这方面的原因。

栈内存溢出

栈是线程私有，它的生命周期和线程相同。每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息，方法调用的过程就是栈帧入栈和出栈的过程。

在 java 虚拟机规范中，对虚拟机栈定义了两种异常：

如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出 StackOverflowError 异常
如果虚拟机栈可以动态扩展，并且扩展时无法申请到足够的内存，抛出 OutOfMemoryError 异常

先写一段代码测试一下，设置-Xss160k，-Xss 代表每个线程的栈内存大小

public class StackOOM {
    
    
    private int length = 1;

    public void stackTest() {
    
    
        System.out.println("stack lenght=" + length);
        length++;
        stackTest();
    }

    public static void main(String[] args) {
    
    
        StackOOM test = new StackOOM();
        test.stackTest();
    }
}

测试发现，单线程下无论怎么设置参数都是 StackOverflow 异常。
在这里插入图片描述
尝试把代码修改为多线程，调整-Xss2m，因为为每个线程分配的内存越大，栈空间可容纳的线程数量越少，越容易产生内存溢出。反之，如果内存不够的情况，可以调小该参数来达到支撑更多线程的目的。

public class StackOOM {
    
    
    private void dontStop() {
    
    
        while (true) {
    
    
        }
    }

    public void stackLeakByThread() {
    
    
        while (true) {
    
    
            new Thread(() -> dontStop()).start();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws Throwable {
    
    
        StackOOM stackOOM = new StackOOM();
        stackOOM.stackLeakByThread();
    }
}

好了，关于这个面试题也就到这里结束了！

上述面试题答案都整理成文档笔记。也还整理了一些面试资料&最新2020收集的一些大厂的面试真题（都整理成文档，小部分截图），有需要的小伙伴可以点这里、这里，暗号：CSDN。如果你最近在面试说不定能帮助到你！

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