Java内存溢出（OutOfMemoryError）常见原因及解决方法
Java中的内存溢出（简称OOM）是指JVM无法分配足够的内存来满足程序需求时抛出的java.lang.OutOfMemoryError异常。常见类型包括“Java heap space”（堆溢出）、“Metaspace”（元空间溢出，Java 8+）或旧版的“PermGen space”（永久代溢出，Java 7及以下），以及其他如栈溢出、直接内存溢出等。下面总结最常见的几种类型、原因及解决方法。
1. Java heap space（堆内存溢出） 最常见类型
常见原因：
- 程序创建过多对象，导致堆内存耗尽（如无限循环创建对象、加载大数据集）。
- 内存泄漏：对象不再使用但仍被引用（如集合中未清除无用元素、静态变量持有引用、ThreadLocal未remove、未关闭资源如数据库连接/流）。
- 从数据库一次性加载过多数据。
- 死循环或递归产生大量临时对象。
- JVM堆初始/最大大小设置过小（默认较小）。 解决方法：
- 短期：增加堆内存大小，使用JVM参数
-Xms（初始堆）和-Xmx（最大堆），例如-Xms512m -Xmx2g。建议-Xms和-Xmx设置相同，避免堆自动扩展开销。 - 根本：分析内存泄漏。
- 添加参数
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError自动生成堆转储文件（.hprof）。 - 使用工具分析：Eclipse Memory Analyzer (MAT)、JProfiler、VisualVM 或 jmap/jhat。
- 检查GC Roots引用链，找出泄漏对象（如大集合、静态引用）。
- 添加参数
- 优化代码：及时设置无用对象为null、使用流式处理大数据、避免大字符串拼接、使用弱引用/软引用。
- 监控：启用
-XX:+PrintGCDetails查看GC日志，观察Full GC频率。
2. Metaspace（元空间溢出，Java 8+） 或 PermGen space（永久代溢出，Java 7及以下）
常见原因：
- 加载过多类（如动态代理、CGLIB、Groovy脚本、大量第三方库）。
- 热部署频繁（如Tomcat/Spring Boot反复部署），类加载器未卸载，导致类元数据积累。
- 应用使用反射或字节码生成大量类。
- 类加载器泄漏（Web容器中常见）。 解决方法：
- Java 8+：增加元空间大小
-XX:MaxMetaspaceSize=512m（默认无上限，但可显式设置）。 - Java 7及以下：增加永久代
-XX:PermSize=256m -XX:MaxPermSize=512m。 - 优化：避免频繁热部署、使用
-XX:+CMSClassUnloadingEnabled启用类卸载（旧版）。 - 分析：使用jstat、jmap或MAT工具查看类加载统计，找出泄漏类加载器。
- Java 17+：启用弹性元空间（默认开启），JVM更积极回收未用元空间。
3. 其他常见类型
- GC overhead limit exceeded：GC耗时过多（>98%）但回收内存少（<2%）。
- 原因：堆太小或内存泄漏。
- 解决：增加堆大小、优化代码、禁用限制
-XX:-UseGCOverheadLimit（仅临时）。
- unable to create new native thread：创建过多线程。
- 原因：线程泄漏或系统限制。
- 解决：减少线程数、使用线程池、调整系统ulimit。
- Direct buffer memory：直接内存（ByteBuffer.allocateDirect）溢出。
- 解决：设置
-XX:MaxDirectMemorySize。
- 解决：设置
通用排查步骤
- 查看异常栈和详细信息（错误消息会提示具体区域，如“Java heap space”）。
- 启用堆转储和GC日志：
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=/path/to/dump.hprof
-XX:+PrintGCDetails -Xloggc:gc.log- 使用工具分析：
- MAT：打开hprof文件，查看泄漏嫌疑报告（Leak Suspects）。
- jvisualvm/jconsole：实时监控堆/类加载。
- jmap -dump：手动生成堆转储。
- 代码审查：关注集合、静态变量、ThreadLocal、资源关闭（try-with-resources）。
- 预防：使用监控工具（如Prometheus + Grafana、Arthas），定期检查内存使用。
内存溢出往往是内存泄漏或配置不当导致，单纯增大内存只是权宜之计。优先定位根因并优化代码，能有效避免问题复发。如果是生产环境，建议结合监控报警及时发现。
