过度配置堆上的OutOfMemoryError

在分配一个应该很适合我为JVM提供的堆中的数据结构时，为什么会出现OutOfMemoryError？ 这是我最近遇到的一个问题。

确实，当查看开发人员要完成的工作并通过-Xmx参数对提供给JVM的堆大小进行三重检查时，似乎确实存在着一些可疑之处。

30分钟后，我们了解了情况并解开了谜团。但这确实起初并不明显，所以我认为如果我更详细地描述根本问题，可能会节省一天的时间。

与往常一样，了解问题的最佳方法是通过动手实例。我构建了一个小的综合测试用例：

package eu.plumbr.demo;
class ArraySize {public static void main(String... args) {int[] array = new int[1024*1024*1024];}
}

代码很简单–它要做的就是分配一个包含十亿个元素的数组。现在，考虑到java int原语需要4个字节，因此人们可能会认为使用6g堆运行代码可以很好地运行。毕竟，这十亿个整数应该只消耗4g内存。那么为什么执行代码时会看到以下内容？

My Precious:bin me$ java –Xms6g –Xmx6g eu.plumbr.demo.ArraySize
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap spaceat eu.plumbr.demo.ArraySize.main(ArraySize.java:6)

在投入更多的堆之前（事实上，使用–Xmx7g ，上面的示例运行得很好），让我们尝试了解为什么我们的期望是错误的。

首先– Java中的int原语确实需要4个字节。因此，这并不意味着我们的JVM实现一夜之间变得疯狂。而且我可以向您保证，数学运算也是正确的– 1024 * 1024 * 1024 int原语确实需要4,294,967,296字节或4 GB。

要了解发生了什么，让我们运行相同的情况，并通过指定–XX：+ PrintGCDetails来打开垃圾收集日志记录：

My Precious:bin me$ java –Xms6g -Xmx6g -XX:+PrintGCDetails eu.plumbr.demo.ArraySize-- cut for brevity --Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap spaceat eu.plumbr.demo.ArraySize.main(ArraySize.java:6)HeapPSYoungGen      total 1835008K, used 125829K [0x0000000780000000, 0x0000000800000000, 0x0000000800000000)eden space 1572864K, 8% used [0x0000000780000000,0x0000000787ae15a8,0x00000007e0000000)from space 262144K, 0% used [0x00000007e0000000,0x00000007e0000000,0x00000007f0000000)to   space 262144K, 0% used [0x00000007f0000000,0x00000007f0000000,0x0000000800000000)ParOldGen       total 4194304K, used 229K [0x0000000680000000, 0x0000000780000000, 0x0000000780000000)object space 4194304K, 0% used [0x0000000680000000,0x0000000680039608,0x0000000780000000)PSPermGen       total 21504K, used 2589K [0x000000067ae00000, 0x000000067c300000, 0x0000000680000000)object space 21504K, 12% used [0x000000067ae00000,0x000000067b087668,0x000000067c300000)

答案现在正盯着我们的眼睛：即使我们有很多可用的总堆，堆中的单个区域也没有足够大的空间来容纳4g对象。我们的6g堆分为四个单独的区域，大小如下：

伊甸园15.36亿
生存空间（从和向）每个256M
老一代4,096M

现在，牢记对象分配必须适合单个区域，我们确实可以看到应用程序没有机会-我们的任何堆区域中都没有足够的空间来容纳此4g分配。

那么–我们现在唯一的希望是进一步增加堆数吗？即使我们已经提供了将近50％的超额配置-将6g堆交给应该适合4g的数据结构？没那么快–有替代解决方案可用。您可以设置内存中不同区域的大小。它并不像人们期望的那样简单易用，但对启动配置进行两次小的修改就可以解决问题。使用两个额外的选项启动相同的代码时：

My Precious:bin me$ java -Xms6g -Xmx6g -XX:NewSize=5g -XX:SurvivorRatio=10 eu.plumbr.demo.ArraySize

然后程序执行其工作，并且不会引发OutOfMemoryError。在启动中添加-XX：+ PrintGCDetails也会对此进行说明：

HeapPSYoungGen      total 4806144K, used 4369080K [0x00000006c0000000, 0x0000000800000000, 0x0000000800000000)eden space 4369408K, 99% used [0x00000006c0000000,0x00000007caaae228,0x00000007cab00000)from space 436736K, 0% used [0x00000007e5580000,0x00000007e5580000,0x0000000800000000)to   space 436736K, 0% used [0x00000007cab00000,0x00000007cab00000,0x00000007e5580000)ParOldGen       total 1048576K, used 0K [0x0000000680000000, 0x00000006c0000000, 0x00000006c0000000)object space 1048576K, 0% used [0x0000000680000000,0x0000000680000000,0x00000006c0000000)PSPermGen       total 21504K, used 2563K [0x000000067ae00000, 0x000000067c300000, 0x0000000680000000)object space 21504K, 11% used [0x000000067ae00000,0x000000067b080c90,0x000000067c300000)

我们看到，现在的区域大小确实是我们所要求的：