Java OOM问题定位到彻底根治完全解析

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
    at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3210)
    at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:265)
    ...

// 💣 危险代码：静态 Map 充当"黑洞"
public class CacheManager {
    private static final Map<String, Object> CACHE = new HashMap<>();
    
    public void add(String key, Object value) {
        CACHE.put(key, value); // 只进不出，迟早 OOM
    }
}

# JVM 启动参数中加入
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=/var/logs/heapdump.hprof

# 手动 dump（需要进程 PID）
jmap -dump:format=b,file=/tmp/heap.hprof <PID>

# 查看堆内存概要
jmap -heap <PID>

# 实时查看 GC 情况
jstat -gcutil <PID> 1000 10

// ✅ 正确姿势：使用 MyBatis 游标批量处理
@Options(resultSetType = ResultSetType.FORWARD_ONLY, fetchSize = 1000)
@Select("SELECT * FROM big_table")
Cursor<BigData> streamAll();

// 配合使用
try (Cursor<BigData> cursor = mapper.streamAll()) {
    for (BigData data : cursor) {
        process(data); // 逐条处理，不全量加载
    }
}

java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded

# 关闭此限制检测（治标不治本）
-XX:-UseGCOverheadLimit

java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace

// 💣 危险：在循环中动态生成类
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    // 每次都生成新的代理类，ClassLoader 持有引用无法 GC
    Object proxy = Proxy.newProxyInstance(
        classLoader, interfaces, handler
    );
}

# 查看 Metaspace 使用情况
jstat -gcmetacapacity <PID>

# 查看加载了多少类
jstat -class <PID>

# JVM 参数：开启详细 GC 日志
-XX:+PrintGCDetails -XX:+PrintGCDateStamps -Xloggc:/var/log/gc.log

# 设置 Metaspace 上限，防止无限增长吃掉系统内存
-XX:MaxMetaspaceSize=256m

# 设置初始大小，减少频繁扩容
-XX:MetaspaceSize=128m

java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread

# 查看当前进程线程数
ps -eLf | grep java | wc -l

# 查看系统允许的最大线程数
cat /proc/sys/kernel/threads-max

# 查看每个用户的线程限制
ulimit -u

# Arthas 查看线程堆栈（神器）
java -jar arthas-boot.jar
# 进入后执行：
thread -n 10  # 查看 CPU 占用最高的 10 个线程
thread -b     # 查找死锁

jstack <PID> > /tmp/thread.dump
# 然后统计各线程状态
grep "java.lang.Thread.State" /tmp/thread.dump | sort | uniq -c | sort -rn

# 临时修改（重启失效）
ulimit -u 65535

# 永久修改 /etc/security/limits.conf
* soft nproc 65535
* hard nproc 65535

// ❌ 错误：每次请求都创建新线程
new Thread(() -> doTask()).start();

// ✅ 正确：统一线程池管理
@Bean
public ThreadPoolExecutor taskExecutor() {
    return new ThreadPoolExecutor(
        10,          // corePoolSize
        50,          // maximumPoolSize
        60L,         // keepAliveTime
        TimeUnit.SECONDS,
        new LinkedBlockingQueue<>(1000),  // 有界队列！
        new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("task-%d").build(),
        new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() // 拒绝策略
    );
}

java.lang.OutOfMemoryError: Direct buffer memory

// 💣 危险：频繁申请直接内存不释放
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(1024 * 1024); // 1MB
    // 忘记 ((DirectBuffer) buffer).cleaner().clean()
}

# 查看直接内存使用（通过 JMX）
jcmd <PID> VM.native_memory summary

# 设置直接内存上限
-XX:MaxDirectMemorySize=512m

java.lang.StackOverflowError
    at com.example.Fibonacci.fib(Fibonacci.java:5)
    at com.example.Fibonacci.fib(Fibonacci.java:5)
    ...（重复 N 次）

// 💣 死递归
public int factorial(int n) {
    return n * factorial(n - 1); // 忘记 if(n == 0) return 1;
}

// ✅ 方案一：修复递归终止条件
public int factorial(int n) {
    if (n <= 0) return 1; // 终止条件
    return n * factorial(n - 1);
}

// ✅ 方案二：改为循环（深度无限制）
public int factorial(int n) {
    int result = 1;
    for (int i = 2; i <= n; i++) {
        result *= i;
    }
    return result;
}

// ✅ 方案三：尾递归优化（Java 不原生支持，可用 Trampoline 模式）

-Xss2m  # 每个线程栈大小，默认 512K，调大会减少最大线程数

# 下载并启动
curl -O https://arthas.aliyun.com/arthas-boot.jar
java -jar arthas-boot.jar

# 常用命令
dashboard          # 实时查看 JVM 状态
heap               # 查看堆内存
thread -n 5        # CPU 最高的 5 个线程
jad com.example.Foo # 反编译线上类
watch com.example.Foo methodName '{params,returnObj}' # 监控方法入参出参
trace com.example.Foo methodName  # 追踪方法调用链路耗时

# 堆内存
-Xms2g -Xmx2g

# GC 选择（推荐 G1）
-XX:+UseG1GC
-XX:MaxGCPauseMillis=200

# OOM 自动 Dump
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-XX:HeapDumpPath=/var/logs/

# GC 日志
-XX:+PrintGCDetails
-XX:+PrintGCDateStamps
-Xloggc:/var/log/gc-%t.log
-XX:+UseGCLogFileRotation
-XX:NumberOfGCLogFiles=5
-XX:GCLogFileSize=20m

# Metaspace
-XX:MetaspaceSize=128m
-XX:MaxMetaspaceSize=256m

# 直接内存
-XX:MaxDirectMemorySize=512m

                    OOM Error Occurred
                          │
                          ▼
            ┌─────────────────────────────┐
            │   查看完整错误信息            │
            │   确认 OOM 类型              │
            └─────────────────────────────┘
                          │
          ┌───────────────┼───────────────┐
          ▼               ▼               ▼
   ┌─────────────┐  ┌─────────────┐  ┌─────────────┐
   │ Heap /      │  │ Metaspace / │  │ Direct /    │
   │ GC Overhead │  │ Thread OOM  │  │ Stack OOM   │
   └─────────────┘  └─────────────┘  └─────────────┘
          │               │               │
          ▼               ▼               ▼
   JProfiler        jstat -class     jcmd VM.
   分析 Dump       查看类加载        native_mem
                                       ory
          │               │               │
          └───────┬───────┴───────┬───────┘
                  ▼               ▼
           ┌─────────────┐  ┌─────────────┐
           │  找到根因    │  │  临时止血    │
           │  修复代码    │  │  扩内存/重启 │
           └─────────────┘  └─────────────┘
                  │               │
                  └───────┬───────┘
                          ▼
                ┌─────────────────┐
                │  完善监控告警    │
                │  (内存>80%预警) │
                └─────────────────┘