Java作为一种面向对象编程语言,具有良好的扩展能力和灵活性,但同时也可能出现内存溢出的问题。这种问题在Java中通过OutOfMemoryError异常来提示程序员。本文将探讨Java中OutOfMemoryError异常的发生场景。
- String常量池溢出
在Java中,String是一个比较特殊的类,因为它被保存在String常量池中。当程序中大量使用String类型时,容易导致String常量池溢出。例如下面的代码:
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<String>();
for (int i = 0; ; i++) {
list.add(String.valueOf(i).intern());
}
}
该程序将不断创建字符串,并将它们添加到list中。每当有一个新字符串被创建时,都会检查String常量池中是否已经存在相同的字符串。如果已经存在,则返回该字符串的引用;否则将新建一个字符串对象并添加到String常量池中。由于上述代码中使用了String.valueOf(i).intern(),会使得创建出的字符串都被放到常量池中。因此,当不断地向list中添加字符串时,会不断地向常量池中创建新的字符串,最终导致OutOfMemoryError异常。
- 堆内存溢出
Java的堆内存是所有 Java 线程共享的堆空间,当程序创建过多的对象及其数据结构后,堆内存可能自然而然地被占满,从而引发OutOfMemoryError异常。例如下面的代码:
public class HeapOOM {
static class OOMObject {
}
public static void main(String[] args) {
List<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>();
while (true) {
list.add(new OOMObject());
}
}
}
上述代码会不断地创建新的OOMObject对象,并添加到list中。由于OOMObject比较简单,每个对象只需占用较少的堆内存,因此list不断增加,堆内存逐渐被占满,最终导致OutOfMemoryError异常。
- 栈溢出
在Java中,栈的存储区域用于执行程序时的函数调用,每个函数调用都会在栈中开辟一段空间,用于存储函数的参数、局部变量和返回值等信息。如果函数的调用层数太多,将会导致栈溢出。例如下面的代码:
public class StackOOM {
public static void main(String[] args) {
stackLeak();
}
private static void stackLeak() {
stackLeak();
}
}
上述代码中,stackLeak()方法不断地递归调用自身,因为每个函数调用都会在栈中开辟一段空间,调用层数太多会导致栈空间被占满,从而引发OutOfMemoryError异常。
- 永久代溢出
Java的永久代用于存放静态文件,如类、方法等。在JVM中的元数据存储就是放在永久代中的。如果应用程序中有大量的类和方法,将会导致永久代被占满,从而引起OutOfMemoryError异常。例如下面的代码:
public class MetaspaceOOM {
static class OOMObject {
}
public static void main(String[] args) {
List<Class<?>> classes = new ArrayList<Class<?>>();
while (true) {
Class<?> c = ClassGenerator.generateClass();
classes.add(c);
}
}
}
class ClassGenerator {
public static Class<?> generateClass() {
byte[] classData = createClassData();
return defineClass(classData);
}
private static byte[] createClassData() { ... }
private static Class<?> defineClas
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