JVM内存不足的原因

Question

问题基于Oracle Hotspot JDK8。

我想，当应用程序遇到Java.lang.OutOfMemory:Java堆空间异常时，可能有两个原因。

1. 分配的JVM堆大小达到-xmx指定大小，GC系统无法挤出足够的空间。
2. 分配的JVM堆没有到达-xmx，但是没有足够的物理内存使JVM堆增长。假设-xms<-xmx.

我用@Eugene在Answer中提供的代码做了一些实验。正如@Holger所指出的，结果在不同的环境中有所不同。我使用Hotspot JDK8 x64在CentOS x64和Win7 x64上进行了测试。为了简单起见，禁用了交换和虚拟内存。

我逐步增加内存边界（-xmx和-xms）。

I.-XMX<可用逻辑存储器

null

null

iii.-xmx>最大物理内存

• CentOS：与II中相同
• Windows：与II中相同

iv.-XMS>最大物理内存

• CentOS：JVM似乎无法启动。错误消息如下:

Java HotSpot(TM)64位服务器VM警告：info:os::commit_memory(0x00000000E62A0000,349569024,0）失败；错误=“无法分配内存”(errno=12)

null

因此，相同的JVM在不同的操作系统中表现不同。

• 在windows上，操作系统不会终止JVM。和JVM总是抛出OutOfMemoryError：Java堆空间。
• 在Linux上，当内存不足时，OS会终止进程。
• 当可用内存不满足JVM的最低要求时，两个OS上的JVM都无法启动。

Answer 1

首先，有更多的原因导致GC以“内存不足”失败，正如您的问题下面的注释所解释的。

证明点编号（2）很容易，只需创建一些始终分配的代码：

public static void main(String[] args) {
    test(1);
}

static void test(int x){
    List<byte[]> list = new ArrayList<>();
    while(x == 1){
        byte [] b =new byte[1 * 1024 * 1024];
        b[100] = 42;
        list.add(b);
    }

    System.out.println(list.hashCode());
}

并使用-xms1g-xmx100g在RAM小于100g的系统上运行。您可以启用GC日志（例如，我在java-9标志中使用“-xlog:heap*=debug”“-xlog:GC*=debug”)并查看GC如何努力处理这种常量分配，但最终还是失败了。