一、OOM 简介
1、什么OOM ?
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OOM，全称 Out Of Memory，意思是内存耗尽或内存溢出。对应Java 程序抛出的错为 java.lang.OutOfMemoryError，OutOfMemoryError（OOM）是Java虚拟机（JVM）抛出的一个异常，表示JVM没有足够的内存来完成请求的内存操作。当JVM尝试为新的对象分配内存但无法找到足够的空间时，它会抛出这个错误。
二、OOM出现的原因
OutOfMemoryError（OOM）的出现通常是由于以下几个原因：
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1. 内存分配过多
Java应用程序在运行时会创建大量的对象，如果这些对象没有得到有效的管理和释放，会导致内存占用不断增加。当对象的内存占用超过了JVM分配给堆内存的最大限制（由-Xmx参数指定），JVM将无法为新的对象分配内存，从而抛出OutOfMemoryError。
2. 内存泄漏
内存泄漏是指程序中存在无法释放的内存块。这些内存块通常是由于程序中的错误或不当的设计导致的。例如，未关闭的文件流、未释放的网络连接、静态集合类（如HashMap、ArrayList等）中的对象长时间不被清除等。这些未释放的内存块随着时间的推移会累积，最终导致内存不足。
3. 堆空间设置过小
在JVM启动时，可以通过-Xmx参数来指定JVM最大堆内存的大小。如果这个值设置得太小，不足以存储应用程序运行时创建的所有对象和数据，JVM就会抛出OutOfMemoryError。
4. 永久代/元空间不足
在较旧的Java版本（如Java 8之前）中，JVM使用永久代（Permanent Generation）来存储类元数据、方法区等数据。如果永久代的空间不足，也会导致OutOfMemoryError。从Java 8开始，JVM引入了元空间（Metaspace），元空间使用本地内存而不是JVM堆内存，如果元空间不足，同样会导致OutOfMemoryError。
5. 直接内存不足
除了堆内存外，Java还有一个直接内存区域，它用于存放非Java对象。直接内存的分配不受-Xmx参数的限制，但如果直接内存不足，也会导致OutOfMemoryError。
6. 系统资源限制
除了JVM的内存限制外，操作系统也可能对应用程序的内存使用施加限制。例如，操作系统的虚拟内存设置、交换空间大小等都可能成为导致OutOfMemoryError的原因。
7. 内存分配策略
JVM的垃圾回收器有不同的内存分配和回收策略。如果策略选择不当，可能会导致内存的过度分配或回收不及时，从而引发OutOfMemoryError。
8. 多线程竞争
在多线程环境中，如果多个线程同时访问和修改共享资源，可能会导致内存状态不一致，从而引发内存泄漏或增加内存消耗。
解决OutOfMemoryError的关键在于识别和消除内存泄漏，优化内存使用，合理设置JVM参数，以及监控和分析应用程序的内存使用情况。通过这些措施，可以有效地减少OutOfMemoryError的发生，确保应用程序的稳定运行。
三、怎么去解决
1. 代码层面优化
避免内存泄漏：确保及时关闭资源，如数据库连接、文件流等。使用try-with-resources语句可以自动关闭资源。
优化数据结构：使用合适的数据结构，避免在集合中存储过大的对象或过多的元素。
懒加载：只在需要时加载数据，避免预先加载所有数据。
使用缓存：合理使用缓存可以减少对后端系统的访问，但要注意缓存的内存占用。
2. JVM参数调整
增加堆内存：通过-Xmx参数增加JVM最大堆内存的大小。
调整垃圾回收器：选择合适的垃圾回收器（如G1、CMS）并调整其参数，以优化内存分配和回收。
使用NUMA aware策略：如果服务器有多核处理器和NUMA架构，可以调整JVM参数以使用NUMA aware的内存分配策略。
3. 使用外部存储
将数据写入磁盘：对于大量数据，可以考虑将数据写入磁盘文件或使用数据库等外部存储系统。
使用内存数据库：对于需要高速缓存的数据，可以考虑使用内存数据库，如Redis。
4. 分批处理
流式处理：对于大量数据，可以采用流式处理方式，一次处理一部分数据，避免一次性加载所有数据。
批处理：将任务拆分为多个批次，每个批次处理一定量的数据。
5. 内存分析
使用内存分析工具：使用VisualVM、MAT、JProfiler等工具来分析内存使用情况，找出内存泄漏和内存占用过高的原因。
监控内存使用：在应用程序中添加日志和监控，实时监控内存使用情况。
6. 系统资源检查
检查操作系统限制：确保操作系统没有对Java进程施加过大的内存限制。
检查虚拟内存配置：确保虚拟内存设置合理，没有导致内存交换频繁。
7. 代码审查和重构
定期进行代码审查：查找可能导致内存泄漏的代码，并进行重构。
单元测试：确保代码改动不会引入新的内存问题。
8. 使用内存池
使用内存池管理：对于频繁创建和销毁的对象，可以使用内存池来减少内存分配和回收的开销。
9. 优化数据访问
减少数据库访问：优化数据库查询，减少数据检索次数。
使用批量操作：在数据库操作中使用批量更新或插入，减少单个操作的内存消耗。
解决OutOfMemoryError的问题通常需要综合考虑多个方面，包括代码优化、JVM参数调整、外部存储使用、数据处理策略、内存分析和监控等。通过这些方法，可以有效地识别和解决内存问题，确保应用程序的稳定运行。
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