文章转载公众号链接：mp.weixin.qq.com/s/VEUcsNxJw… 当JVM内存严重不足时，就会抛出java.lang.OutOfMemoryError错误。如下给出了常见的OOM原因及其方法。
一、 Java heap space
当堆内存（Heap Space）没有足够空间存放新创建的对象时，就会抛出 Java.lang.OutOfMemoryError: Javaheap space错误（根据网上经验，可以对程序日志中的OutOfMemoryError配置相关字段警告，已经发现，立即处理）。
原因分析
Javaheap Space错误产生的常见原因主要可以分为下面几类：
1、 请求创建一个超大对象，通常是一个大数组。
2、 超出预期的访问量（数据量），通常是上游系统请求流量大幅增多，常见各类促销或秒杀活动，可以结合业务流量指标排查是否有尖状峰值。
3、 过度使用终结器（Finalizer），该对象没有立即被GC。
4、 内存泄漏（Memory Leak），大量对象引用没有释放，JVM无法对其自动回收，常见于使用了File等资源没有回收。
解决方案
针对大部分情况，通常只需要通过 –Xmx参数调高JVM堆内存空间即可。如果仍没有解决，可以参考以下情况做进一步处理：
1、 如果是超大对象，可以检查其合理性，比如是否一次性查询了数据库全部结果，而没有做结果数目限制。
2、 如果是业务峰值压力，可以考虑添加机器资源，或者做限流降级。
3、 如果是内存泄漏，需要找到持有的对象，修改代码设计，比如关闭没有释放的连接。
二、 GC overhead limit exceeded
当Java进程花费98%以上的时间执行GC，但只恢复了不到2%的内存，且该动作连续重复了5次，就会抛出 java.lang.OutOfMemoryError : GC overhead limit exceeded错误。简单地说，就是应用程序已经基本耗尽了所有可用内存，GC也无法回收。
此类问题的原因与解决方案跟Javaheap Space非常相似，可以参考上文。
三、Permgen Space
该错误表示永久代（Permanent Generation）已用满，通常是因为加载的class数目太多或者体积太大。
原因分析
永久代 对象主要包括以下几类：
1、加载/缓存到内存中的class定义，包括类的名称，字段，方法和字节码；
2、常量池；
3、对象数组/类型数组所关联的class；
4、JIT编辑器优化后的class信息；
PermGen的使用量与加载到内存的class的数量/大小正相关。
解决方案
根据Permgen Space报错的时机，可以采用不同的解决方案，如下所示：
1、程序启动报错，修改 –XX: MaxPermSize启动参数，调大永久代内存；
2、应用重新部署时报错，很可能是应用重启，导致了多加载了多份class信息，只需重启JVM可以解决；
3、运行时报错，应用程序可能会动态创建大量class，而这些class的生命周期很短暂，但是JVM默认不会卸载class，可以设置 –XX:+CMSClassUnloadingEnabled和-XX:+UseConcMarkSweepGC 这两个参数允许JVM卸载class；
如果上述方法无法解决，可以通过jmap命令dump内存对象
Jmap-dump:format=b,file=dump,hprof,然后利用Eclipse MAT
www.eclipse.org/mat功能逐一分析开销最大的classloader和重复class。
四、Metaspace
JDK1.8使用Metaspace替代了永久代（Permanent Generation），该错误表示Metaspace以被用满，通常是因为加载的class数目太多或体积太大。
此类问题的原因与解决方法跟Permgen Space非常类似， 可以参考上文。需要特别注意的是调整Meta Space空间大小的启动参数为 –XX:MaxMetaspaceSize。
五、Unable to create new native thread
每个Java线程都需要占用一定的内存空间，当JVM向底层操作系统请求创建一个新的native线程时，如果没有足够的资源分配就会报此类错误。
原因分析
JVM向OS请求创建native线程失败，就会 Unable to create native thread，常见的原因包括以下几类：
1、线程数超过操作系统最大线程数ulimit限制；
2、线程数超过Kernel.pid_max (只能重启)；
3、native内存不足；
该问题发生的常见过程主要包括以下几步：
1、JVM内部的应用 请求创建一个新的Java线程；
2、JVM native方法代理了该次请求，并向操作系统请求创建一个native 线程；
3、操作系统尝试创建一个新的native线程并为其分配内存；
4、如果操作系统的虚拟内存已耗尽，或是受到32位进程的地址空间限制，操作系统就会拒绝本次native内存分配‘；
5、JVM将抛出 java.lang.OutOfMemoryError : Unable to create new native thread错误。
解决方案
1、升级配置，为机器提供更多的内存；
2、降低Java Heap Space大小；
3、修复应用程序的线程泄漏问题；
4、限制线程池大小；
5、使用 –Xss参数减少线程栈的大小；
6、调高OS层面的线程最大数：执行 ulimit-a查看最大线程数限制，使用ulimit –u xxx调整最大线程数限制。
Ulimit –a …省略部分内容…max user processes (-u) 16384
六、Out of swap space？
该错误表示所有可用的虚拟内存已被耗尽。虚拟内存（Virtual Memory）由物理内存（Physical Memory）和交换空间（Swap Space）两部分组成。当运行时程序请求虚拟内存溢出时就会报 Out of swap space？错误。
原因分析
该错误出现的常见原因包括以下几类：
1、地址空间不足；
2、物理内存已耗光；
3、应用程序的本地内存泄漏（native leak），例如不断申请本地内存，却不释放。
4、执行jmap-histo: live命令，强制执行Full GC；如果几次执行后内存明显下降，则基本确认为 Direct ByteBuffer问题。
解决方案
根据错误原因可以采取如下解决方案：
1、升级地址空间为64bit；
2、使用Arthas检查是否为Inflater/Deflater解压缩问题，如果是，则显示调用end方法。
3、Direct ByteBuffer问题可以通过启动参数 –XX: MaxDirectMemorySize调低阈值。
4、升级服务器配置/隔离部署，避免争用。
七、Kill process or sacrifice child
有一种内核作业（Kernel Job）名为Out of Memory Killer，它会在可用内存极低的情况下“杀死”（kill）某些进程。OOM Killer会对所有进程进行打分，然后将评分较低的进程“杀死”，具体的评分规则可以参考Surviving the Linux OOM Killera。
不同于其他的OOM错误，Kill process or sacrifice child错误不是由JVM层面触发的，而是由操作系统层面触发的。
原因分析
默认情况下，Linux内核允许进程申请的内存总量大于系统可用内存，通过这种”错峰复用”的方式可以更有效的利用系统资源。然而，这种方式也会无可避免地带来一定的“超卖”风险。例如某些进程持续 系统内存，然后导致其他进程没有可用内存。此时，系统将自动激活OOM Killer， 寻找评分低的进程，并将其“杀死”，释放内存资源。
解决方案
1、升级服务器配置/隔离部署，避免争用；
2、OOM Killer调优；
八、Requested array size exceeds VM limit
JVM 限制了数组的最大长度，该错误表示程序请求创建的数组超过最大长度限制。
JVM在为数组分配内存前，会检查要分配的数据结构在系统中是否可寻址，通常为Integer.MAX_VALUE-2。此类问题比较罕见，通常需要检查代码，确认业务是否需要创建如此大的数组，是否可以拆分为多个块，分批执行。
九、Direct buffer memory
Java允许应程序通过Direct ByteBuffer直接访问堆外内存，许多高性能程序通过Direct ByteBuffer结合内存映射文件（Memory Mapped File）实现高速IO。
原因分析
Direct ByteBuffer的默认大小为64MB，一旦使用超出限制，就会抛出 Direct buffer memory错误。
解决方案
1、Java只能通过ByteBuffer.allocateDirect方法使用Direct ByteBuffer，因此，可以通过Arthas等在线诊断工具拦截该方法进行排查。
2、检查是否直接或间接使用了NIO，如netty，jetty等。
3、通过启动参数 –XX: MaxDirectMemorySize t调整Direct ByteBuffer的上限值。
4、检查JVM参数是否具有 –XX : +DisableExplicit GC选项，如果有就去掉，因为该参数会使System.gc()失效。
5、检查堆外内存使用代码，确认是否存在内存泄漏；或者通过反射调用sun.misc.Cleaner的clean()方法来主动释放被Direct ByteBuffer持有的内存空间。
6、内存空间确实不足，升级配置。
推荐工具&产品
JVM内存分析工具 MAT
1、Eclipse Memory Analyzer
阿里云APM产品，支持OOM异常关键字告警
2、ARMS
阿里Java在线诊断工具Arthas(阿尔萨斯)
3、alibaba Arthas
