Java虚拟机内存区域溢出测试

测试内存溢出前，先配置Debug configurations，在Arguments中的VM arguments文本框中输入对应的虚拟机启动参数。然后在进行Run执行。这样可以让虚拟机在出现内存溢出异常时Dump当前的内存堆转储快照以便事后进行分析。

Java堆溢出

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

/**
 * VM Args: -Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
 * @author Rain
 *
 */
public class heapOOM {
    static class OOMObject{

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

运行结果

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to java_pid4572.hprof ...
Heap dump file created [28022194 bytes in 0.087 secs]

Java堆内存的OOM异常是实际应用中常见的内存溢出异常情况。因为Java堆用于存储对象实例，只要不断的创建对象，超过最大堆的容量限制必然溢出，当出现Java堆内存溢出时，异常堆栈信息提示：java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

虚拟机栈和本地方法栈溢出

/**
 * VM Args:-Xss128k
 * @author Rain
 *
 */
public class JavaVMStackSOF {
    private int stackLength = 1;
    public void stackLeak(){
        stackLength++;
        stackLeak();
    }
    public static void main(String[] args)throws Throwable{
        JavaVMStackSOF oom = new JavaVMStackSOF();
        try{
            oom.stackLeak();
        }catch (Throwable e){
            System.out.println("stack length:"+oom.stackLength);
            throw e;
        }
    }
}

输出结果：

stack length:19479
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError

因为内存分配原则，虚拟机栈和本机方法栈是最后分配内存的，每个线程分配到的栈容量越大，可以建立的线程数量自然越少，建立线程时就越容易把剩下的内存耗尽。如果使用虚拟机默认参数，栈深度在大多数情况下达到1000~2000完全没有问题，正常的方法调用和递归是够用了，但是在建立过多线程导致的内存溢出，在不能减少线程数或者更换64位虚拟机的情况下，就只能减少最大堆和减少栈容量来换取更多的线程。

方法区和运行时常量池溢出

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
 * VM Args: -XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M
 * @author Rain
 *
 */
public class RuntimeConstantPoolOOM {

    public static void main(String[] args){
        // 使用list保持着常量池引用，避免Full GC回收常量池行为
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        // 10MB的permsize在integer范围内足够产生OOM 
        int i = 0;
        while(true){
            list.add(String.valueOf(i++).intern());
        }
    }
}

这段代码只有在JDK1.6版本运行才会报错，1.7以上逐步“去永久代”。

除此之外还有借助CGLib使方法区出现内存溢出异常，本机直接内存溢出，先不进行代码演示。