本文演示了編寫程式碼使得出現”java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space”異常，分析GC日誌得出OOM的原因，同時對堆轉儲檔案進行分析，以檢視把Heap塞滿的罪魁禍首；

例項程式碼

這段程式碼來自《深入理解Java虛擬機器-JVM高階特性與最佳實踐》一書：

在eclipse執行該程式碼時，需要設定堆size的最小值和最大值，同時使用-XX:+PrintGCDetails引數開啟GC日誌列印，使用-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError引數當OOM時轉儲堆資料

然後點執行，會出現以下的GC日誌、異常、堆資訊、轉儲資訊

[GC[DefNew: 7640K->1024K(9216K), 0.0164901 secs] 7640K->4593K(19456K), 0.0166075 secs] [Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.02 secs] 
[GC[DefNew: 9216K->1024K(9216K), 0.0190825 secs] 12785K->10510K(19456K), 0.0191593 secs] [Times: user=0.02 sys=0.00, real=0.02 secs] 
[GC[DefNew: 9216K->9216K(9216K), 0.0000369 secs][Tenured: 9486K->5704K(10240K), 0.0520898 secs] 18702K->14129K(19456K), [Perm : 148K->148K(12288K)], 0.0522306 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.05 secs] 
[Full GC[Tenured: 5704K->5704K(10240K), 0.0435436 secs] 14616K->14616K(19456K), [Perm : 148K->148K(12288K)], 0.0436766 secs] [Times: user=0.03 sys=0.00, real=0.04 secs] 
[Full GC[Tenured: 5704K->5695K(10240K), 0.0499650 secs] 14616K->14606K(19456K), [Perm : 148K->147K(12288K)], 0.0500832 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.05 secs] 
java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
Dumping heap to java_pid12428.hprof ...
Heap dump file created [29715028 bytes in 0.335 secs]
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
	at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2245)
	at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2219)
	at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:242)
	at java.util.ArrayList.ensureExplicitCapacity(ArrayList.java:216)
	at java.util.ArrayList.ensureCapacityInternal(ArrayList.java:208)
	at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:440)
	at jvmtest.HeapOOM.main(HeapOOM.java:20)
Heap
 def new generation   total 9216K, used 8921K [0x33640000, 0x34040000, 0x34040000)
  eden space 8192K, 100% used [0x33640000, 0x33e40000, 0x33e40000)
  from space 1024K,  71% used [0x33e40000, 0x33ef6600, 0x33f40000)
  to   space 1024K,   0% used [0x33f40000, 0x33f40000, 0x34040000)
 tenured generation   total 10240K, used 5695K [0x34040000, 0x34a40000, 0x34a40000)
   the space 10240K,  55% used [0x34040000, 0x345cfc28, 0x345cfe00, 0x34a40000)
 compacting perm gen  total 12288K, used 150K [0x34a40000, 0x35640000, 0x38a40000)
   the space 12288K,   1% used [0x34a40000, 0x34a658c8, 0x34a65a00, 0x35640000)
    ro space 10240K,  44% used [0x38a40000, 0x38eb73f0, 0x38eb7400, 0x39440000)
    rw space 12288K,  52% used [0x39440000, 0x39a8dd28, 0x39a8de00, 0x3a040000)
 

GC日誌分析

從圖中可以看出，發生了3次GC和2次FULL GC，當兩次FULL GC完成後，仍然發現沒有空間，於是丟擲了OOM異常；

首先貼一下GC和FULL GC的日誌格式：

還有jvm heap的記憶體結構

在正常執行狀況下：

1. 新的物件都在eden上建立
2. 如果eden的大小達到了閾值，就會觸發GC，執行“標記-複製”演算法，將Eden中有效的物件複製到Survivor中，並清除eden中無效的物件
3. 如果eden的大小再次達到閾值，就會觸發GC，將物件從eden物件複製到survivor，如果survivor中的物件達到了年齡限制，就會複製到old區；

如果young區向old區複製物件的時候，發現old區的空間無法滿足，就會觸發FULL GC，如果FULL GC之後，仍然無法承載Young區要晉升的物件大小，那麼就會丟擲OOM；

從Heap開頭的日誌可以看到eden區已經佔用了100%，from survivor區也佔用了71%無法承載來自eden的物件，eden+from survivor區物件之和為8192K+1024K*71%=8919.04K，但是old區只剩下10240*(1-55%)=的空間4608K的空間；新的物件無法在100%佔用率的eden區建立，eden+survivor的物件又不能複製到old區，所以OOM；

注意：本文的程式碼很特殊，每個HeapOOM物件都沒有被釋放，正常情況下，eden很多無用物件是會被清除掉的，晉升到OLD的大小也不等於eden+survivor的大小之和；

堆轉儲檔案分析

由於加上了-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError引數，所以OOM時，自動生成了一個java_pid12464.hprof的堆轉儲檔案，給eclipse安裝Memory Analyzer外掛後，直接可以用該外掛開啟；

開啟後如下圖所示

可以看到main函式執行緒佔用了13.9MB幾乎所有的Heap空間，在餅圖上右鍵 >  list objects > with outgoing references，可以檢視該部分包含了那些物件：

開啟後發現，一個Obejct陣列中包含了1215488個元素，每個元素都是HeapOOM物件，每個元素（引用型別）為8byte，這就是讓堆OOM的罪魁禍首；

結論

• 使用JVM引數-XX:+PrintGCDetails可以列印GC日誌
• 使用JVM引數-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError可以在OOM時列印堆轉儲檔案
• 使用eclipse外掛Memory Analyzer可以分析對轉儲檔案
• OOM的原因，是Old區在FULL GC之後的剩餘空間，仍然無法承載Young區要晉升的物件大小