一文搞懂5種記憶體溢位案例，內含完整原始碼

华为云开发者联盟發表於2024-06-05
記憶體溢位原始碼

本文分享自華為雲社群《10分鐘搞懂各種記憶體溢位案例！！（含完整原始碼，建議收藏）》，作者：冰 河。

作為程式設計師，多多少少都會遇到一些記憶體溢位的場景，如果你還沒遇到，說明你工作的年限可能比較短，或者你根本就是個假程式設計師！哈哈，開個玩笑。今天，我們就以Java程式碼的方式來列舉幾個典型的記憶體溢位案例，希望大家在日常工作中，儘量避免寫這些low水平的程式碼。

我們先來看看今天要介紹哪些記憶體溢位案例，冰河這裡總結了一張圖，如下所示。

20210527082738369.png

定義主類結構

首先，我們建立一個名稱為BlowUpJVM的類，之後所有的案例實驗都是基於這個類進行。如下所示。

public class BlowUpJVM {  
}

棧深度溢位

public static void  testStackOverFlow(){ 
      BlowUpJVM.testStackOverFlow(); 
}

棧不斷遞迴，而且沒有處理，所以虛擬機器棧就不斷深入不斷深入，棧深度就這樣溢位了。

永久代記憶體溢位

public static void testPergemOutOfMemory1(){ 
   //方法一失敗 
   List<String> list = new ArrayList<String>(); 
   while(true){ 
      list.add(UUID.randomUUID().toString().intern()); 
   } 
}

打算把String常量池堆滿，沒想到失敗了，JDK1.7後常量池放到了堆裡，也能進行垃圾回收了。

然後換種方式，使用cglib，用Class把老年代取堆滿

public static void testPergemOutOfMemory2(){ 
   try { 
      while (true) { 
         Enhancer enhancer = new Enhancer(); 
         enhancer.setSuperclass(OOM.class); 
         enhancer.setUseCache(false); 
         enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() { 
            @Override 
            public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable { 
               return proxy.invokeSuper(obj, args); 
            } 
         }); 
         enhancer.create(); 
      } 
   } 
   catch (Exception e){ 
      e.printStackTrace(); 
   } 
}

虛擬機器成功記憶體溢位了，那JDK動態代理產生的類能不能溢位呢？

public static void testPergemOutOfMemory3(){ 
   while(true){ 
   final OOM oom = new OOM(); 
   Proxy.newProxyInstance(oom.getClass().getClassLoader(), oom.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() { 
         public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 
            Object result = method.invoke(oom, args); 
            return result; 
         } 
      }); 
   } 
}

事實表明，JDK動態代理差生的類不會造成記憶體溢位，原因是：JDK動態代理產生的類資訊，不會放到永久代中，而是放在堆中。

本地方法棧溢位

public static void testNativeMethodOutOfMemory(){ 
   int j = 0; 
   while(true){ 
      Printer.println(j++); 
      ExecutorService executors = Executors.newFixedThreadPool(50); 
      int i=0; 
      while(i++<10){ 
         executors.submit(new Runnable() { 
            public void run() { 
            } 
         }); 
      } 
   } 
}

這個的原理就是不斷建立執行緒池，而每個執行緒池都建立10個執行緒，這些執行緒池都是在本地方法區的，久而久之，本地方法區就溢位了。

JVM棧記憶體溢位

public static void testStackOutOfMemory(){ 
    while (true) {   
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {   
                   public void run() { 
                          while(true){ 
                      } 
                   }   
            });   
            thread.start();   
     }   
}

執行緒的建立會直接在JVM棧中建立，但是本例子中，沒看到記憶體溢位，主機先掛了，不是JVM掛了，真的是主機掛了，無論在mac還是在windows，都掛了。

溫馨提示，這個真的會當機的。

堆溢位

public static void testOutOfHeapMemory(){ 
   List<StringBuffer> list = new ArrayList<StringBuffer>(); 
   while(true){ 
      StringBuffer B = new StringBuffer(); 
      for(int i = 0 ; i < 10000 ; i++){ 
         B.append(i); 
      } 
      list.add(B); 
   } 
}

不斷往堆中塞新增的StringBuffer物件，堆滿了就直接溢位了。

測試案例完整程式碼

public class BlowUpJVM {
    //棧深度溢位
    public static void  testStackOverFlow(){ 
          BlowUpJVM.testStackOverFlow(); 
    } 
    
    //不能引起永久代溢位
    public static void testPergemOutOfMemory1(){ 
       //方法一失敗 
        List<String> list = new ArrayList<String>(); 
       while(true){ 
          list.add(UUID.randomUUID().toString().intern()); 
       } 
    } 
    
    //永久代溢位
    public static void testPergemOutOfMemory2(){ 
       try { 
          while (true) { 
             Enhancer enhancer = new Enhancer(); 
             enhancer.setSuperclass(OOM.class); 
             enhancer.setUseCache(false); 
             enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() { 
                @Override 
                public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable { 
                   return proxy.invokeSuper(obj, args); 
                } 
             }); 
             enhancer.create(); 
          } 
       } 
       catch (Exception e){ 
          e.printStackTrace(); 
       } 
    } 
    
    //不會引起永久代溢位
    public static void testPergemOutOfMemory3(){ 
       while(true){ 
       final OOM oom = new OOM(); 
       Proxy.newProxyInstance(oom.getClass().getClassLoader(), oom.getClass().getInterfaces(), new InvocationHandler() { 
             public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 
                Object result = method.invoke(oom, args); 
                return result; 
             } 
          }); 
       } 
    } 
    
    //本地方法棧溢位
    public static void testNativeMethodOutOfMemory(){ 
       int j = 0; 
       while(true){ 
          Printer.println(j++); 
          ExecutorService executors = Executors.newFixedThreadPool(50); 
          int i=0; 
          while(i++<10){ 
             executors.submit(new Runnable() { 
                public void run() { 
                } 
             }); 
          } 
       } 
    } 
    
    //JVM記憶體溢位
    public static void testStackOutOfMemory(){ 
        while (true) {   
                Thread thread = new Thread(new Runnable() {   
                       public void run() { 
                              while(true){ 
                          } 
                       }   
                });   
                thread.start();   
         }   
    } 
    
    //堆溢位
    public static void testOutOfHeapMemory(){ 
       List<StringBuffer> list = new ArrayList<StringBuffer>(); 
       while(true){ 
          StringBuffer B = new StringBuffer(); 
          for(int i = 0 ; i < 10000 ; i++){ 
             B.append(i); 
          } 
          list.add(B); 
       } 
    } 
}

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