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實戰(zhàn)Java虛擬機之一“堆溢出處理”

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摘要：如下文字顯示了典型的堆內(nèi)存溢出一旦發(fā)生這類問題，系統(tǒng)就會被迫退出。有關(guān)等工具的使用，可以參閱實戰(zhàn)虛擬機故障診斷與性能優(yōu)化第章。除了在發(fā)生時可以導出堆信息外，虛擬機還允許在發(fā)生錯誤時執(zhí)行一個腳本文件。

從今天開始，我會發(fā)5個關(guān)于java虛擬機的小系列：
實戰(zhàn)Java虛擬機之一“堆溢出處理”
[實戰(zhàn)Java虛擬機之二“虛擬機的工作模式”][2]
[實戰(zhàn)Java虛擬機之三“G1的新生代GC”][3]
實戰(zhàn)Java虛擬機之四“禁用System.gc()”
實戰(zhàn)Java虛擬機之五“開啟JIT編譯”

下面說說【實戰(zhàn)Java虛擬機之一“堆溢出處理”】

在Java程序的運行過程中，如果堆空間不足，則有可能拋出內(nèi)存溢出錯誤（Out Of Memory），簡稱為OOM。如下文字顯示了典型的堆內(nèi)存溢出：

Exception in thread “main” java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at geym.zbase.ch3.heap.DumpOOM.main(DumpOOM.java:20)

一旦發(fā)生這類問題，系統(tǒng)就會被迫退出。如果發(fā)生在生產(chǎn)環(huán)境，可能會引起嚴重的業(yè)務中斷。為了能夠不斷改善系統(tǒng)，避免或減少這類錯誤的發(fā)生，需要在發(fā)生錯誤時，獲得盡可能多的現(xiàn)場信息，以幫助研發(fā)人員排查現(xiàn)場問題。Java虛擬機提供了參數(shù)-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError，使用該參數(shù)，可以在內(nèi)存溢出時導出整個堆信息。和它配合使用的還有-XX:HeapDumpPath，可以指定導出堆的存放路徑。
【示例3-4】以下代碼合計分配了25M內(nèi)存空間。

public class DumpOOM {
  public static void main(String[] args) {
    Vector v=new Vector();
   for(int i=0;i<25;i++)
     v.add(new byte[1*1024*1024]);
 }
}

使用如下參數(shù)執(zhí)行上述代碼：

-Xmx20m -Xms5m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=d:/a.dump

顯然20M堆空間不足以容納25M內(nèi)存，系統(tǒng)比如發(fā)生內(nèi)存溢出，在發(fā)生錯誤后，控制臺輸出如下：

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to d:/a.dump …
Heap dump file created [23067302 bytes in 0.160 secs]
Exception in thread “main” java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at geym.zbase.ch3.heap.DumpOOM.main(DumpOOM.java:19)

可以看到，虛擬機將當前的堆導出，并保存到D:/a.dump文件下。使用MAT等工具打開該文件進行分析，如圖所示，可以很容易地找到這些byte數(shù)組和保存它們的Vector對象實例。有關(guān)MAT等工具的使用，可以參閱《實戰(zhàn)Java虛擬機-jvm故障診斷與性能優(yōu)化》第7章。

除了在發(fā)生OOM時可以導出堆信息外，虛擬機還允許在發(fā)生錯誤時執(zhí)行一個腳本文件。該文件可以用于奔潰程序的自救、報警或者通知，也可以幫助開發(fā)人員獲得更多的系統(tǒng)信息，如完整的線程轉(zhuǎn)存（即Thread Dump或者Core Dump）文件。

這里給出一個在發(fā)生OOM時導出線程轉(zhuǎn)存的例子。準備printstack.bat腳本如下：

D:/tools/jdk1.7_40/bin/jstack -F %1 > D:/a.txt

以上腳本將會導出給定Java虛擬機進程的線程信息，并保存在D:/a.txt文件中。
使用如下參數(shù)執(zhí)行上述代碼：

-Xmx20m -Xms5m  “-XX:OnOutOfMemoryError=D:/tools/jdk1.7_40/bin/printstack.bat %p”  -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=d:/a.dump

在程序異常退出時，系統(tǒng)D盤下會生成新文件a.txt，里面保存著線程轉(zhuǎn)存信息。本例中，文件路徑“D:/tools/jdk1.7_40”為筆者的JDK按照目錄，讀者可以替換成自己的JAVA_HOME目錄，進行嘗試。

節(jié)選自

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