Java中OutOfMemoryError错误的原因分析及解决指南

public class MemoryLeakExample {
    // 静态集合会一直存在，导致内存泄露
    private static List<Object> leakyList = new ArrayList<>();
    
    public void addData() {
        while(true) {
            // 不断添加数据，永不释放
            leakyList.add(new byte[1024 * 1024]); // 每次添加1MB
        }
    }
}

// 错误做法：尝试一次性加载大文件
byte[] hugeFile = Files.readAllBytes(Paths.get("10GB_video.mp4"));

# 默认堆内存大小：
# - 初始值：物理内存的1/64
# - 最大值：物理内存的1/4

// 危险！可能创建过多线程
ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    executor.submit(() -> {
        // 任务逻辑
    });
}

java -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 
     -XX:HeapDumpPath=./oom_dump.hprof 
     -Xloggc:./gc.log 
     -jar your_application.jar

[Full GC (Ergonomics) 
  [PSYoungGen: 1024K->0K(2048K)] 
  [ParOldGen: 4096K->4096K(8192K)] 
  5120K->4096K(10240K), 
  [Metaspace: 256K->256K(1024K)], 
  0.012345 secs]

// 修复前：静态集合导致泄露
private static Map<Long, User> userCache = new HashMap<>();

// 修复后：使用WeakHashMap，当内存不足时自动清除
private static Map<Long, WeakReference<User>> safeCache = new WeakHashMap<>();

// 使用缓冲流分批处理大文件
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("large_file.txt"))) {
    String line;
    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        // 逐行处理，避免一次性加载
        processLine(line);
    }
}

# 常用内存设置参数：
# -Xms512m 初始堆内存
# -Xmx1024m 最大堆内存
# -XX:MaxMetaspaceSize=256m 元空间上限

java -Xms512m -Xmx2048m -jar your_app.jar

// 使用Caffeine缓存框架（自动管理内存）
Cache<Long, User> cache = Caffeine.newBuilder()
    .maximumSize(1000) // 最大条目数
    .expireAfterAccess(10, TimeUnit.MINUTES) // 10分钟未访问则过期
    .build();

// 创建有界线程池
ExecutorService safeExecutor = new ThreadPoolExecutor(
    4, // 核心线程数
    16, // 最大线程数
    60, TimeUnit.SECONDS, // 空闲线程存活时间
    new ArrayBlockingQueue<>(100) // 任务队列容量
);

// 使用try-with-resources确保资源关闭
try (Connection conn = dataSource.getConnection();
     PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(sql)) {
     // 使用资源
}

// 避免创建超大数组
// 错误: int[] hugeArray = new int[Integer.MAX_VALUE];
// 正确: 分批处理数据

// 使用StringBuilder代替字符串拼接
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (String str : strings) {
    sb.append(str);
}

// 设置缓存过期时间
cache.put(key, value, 30, TimeUnit.MINUTES);

// 获取内存使用情况
Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
long usedMemory = runtime.totalMemory() - runtime.freeMemory();
long maxMemory = runtime.maxMemory();