1、错误

执行算法性能测试时，出现Exception in thread "pool-5-thread-4" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

2、分析

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

在JVM中内存一共有3种：Heap（堆内存），Non-Heap（非堆内存） [3]和Native（本地内存）。 

上面这个是Heap（堆内存）OutOfMemoryError。堆内存是运行时分配所有类实例和数组的一块内存区域。

网上资料参考：

Java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
原因：Heap内存溢出，意味着Young和Old generation的内存不够。
解决：调整java启动参数 -Xms -Xmx 来增加Heap内存。

堆内存溢出时，首先判断当前最大内存是多少（参数：-Xmx 或 -XX:MaxHeapSize=），可以通过命令 jinfo -flag MaxHeapSize 查看运行中的JVM的配置，如果该值已经较大则应通过 mat 之类的工具查找问题，或 jmap -histo查找哪个或哪些类占用了比较多的内存。参数-verbose:gc(-XX:+PrintGC) -XX:+PrintGCDetails可以打印GC相关的一些数据。如果问题比较难排查也可以通过参数-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError在OOM之前Dump内存数据再进行分析。此问题也可以通过histodiff打印多次内存histogram之前的差值，有助于查看哪些类过多被实例化，如果过多被实例化的类被定位到后可以通过btrace再跟踪。
下面代码可再现该异常：
List<String> list = new ArrayList<String>();
while(true) list.add(new String("Consume more memory!"));

2.2、查看Java版本

[root@localhost ]# java -version
java version "1.8.0_221"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_221-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.221-b11, mixed mode)

3、这次的解决办法：

3.1、解决办法

从两个方面入手来解决：一是排查程序是否有BUG导致内存泄漏；二是调整JVM启动参数增大内存。

因为使用的数据大小是100M，所以我这里需要执行该算法时，用的是调整JVM启动参数增大内存

执行时加上：java -Xms20480m -Xmx20480m  就可以了。

3.2、-Xms和-Xmx参数说明

尽量把这两个参数的值设置称一样的，因为在运行中弹性扩容或减少容量都会带来性能损耗。

-Xms与Xmx分别是设置jvm的堆内存的初始大小和量大大小。

-Xmx2048m：等价于-xx:MaxHeapSize，设置JVM的最大堆内存为2028M。

-Xms512m：等价于-xx:InitialHeapSize，设置JVM初始堆内存为512M。

适当的调整JVM的内存大小，可以充分利用服务器资源，让程序跑得更快。

4、其他信息

4.1、查看java进程得方式

1、通过ps -ef|grep java 命令来查看
2、通过jps命令来查看所有java进程
13424 是java进程ID
17632是jps本身得进程ID

4.2、jps -l查询完整的包名

[root@localhost 1772455281197334529]# jps -l
9437 sdkPerfTest-1.0.8_2.3.8.9_algorithm20240326.jar
23356 sun.tools.jps.Jps

4.3、 jinfo -flags pid： 查看曾经赋过值的参数值

jinfo(Configuration Info for Java) 查看虚拟机配置参数信思，也可用于调整虚拟机的配置参数。

$jinfo -flags 9437

[root@localhost sdkPerTest]# jinfo -flags 9437
Attaching to process ID 10006, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.
JVM version is 25.221-b11
Non-default VM flags: -XX:CICompilerCount=12 -XX:InitialHeapSize=1054867456 -XX:MaxHeapSize=16861102080 -XX:MaxNewSize=5620367360 -XX:MinHeapDeltaBytes=524288 -XX:NewSize=351272960 -XX:OldSize=703594496 -XX:+UseCompressedClassPointers -XX:+UseCompressedOops -XX:+UseFastUnorderedTimeStamps -XX:+UseParallelGC 
Command line:  -Djava.ext.dirs=/opt/casb/lib/:/home/jdk/jre/lib/ext:/home/jdk/lib/ext

4.4、jinfo -flag <具体参数> pid： 查看具体参数的值

[root@localhost sdkPerTest]# jinfo -flag MaxHeapSize  9437
-XX:MaxHeapSize=16861102080

参考：jvm 性能调优工具之 jinfo命令详解-程序员宅基地

参考：JVM知识梳理之四_JVM运维与调试工具 - 知乎 (zhihu.com)

4.5、jinfo -sysprops pid ：查看该进程的全部配置信息

4.6、top看资源利用率

#13424是进程ID

top |grep 9437

4.7、jstat命令查看GC

jstat是用于监视JVM各种运行时的状态信息的命令行工具，包括类加载、内存、垃圾收集、即时编译等运行时数据。

$jstat -gc 2187487 500 10

# 使用jstat查看目标进程2187487 的垃圾收集状况，每500ms查看一次，共查看 10 次
# 如果不加后面两个参数，则表示只查看一次
# -gc 表示查看的是垃圾收集状况

上述-gc表示查看垃圾收集状况，其中各列的含义如下(内存空间单位:KB，时间单位:秒)：

• S0C ：幸存者0区容量
• S1C ：幸存者1区容量
• S0U ：幸存者0区已使用大小
• S1U ：幸存者1区已使用大小
• EC ：eden区容量
• EU ：eden区已使用大小
• OC ：老年代容量
• OU ：老年代已使用大小
• MC ：元数据空间容量
• MU ：元数据空间已使用大小
• CCSC ：压缩类空间容量
• CCSU ：压缩类空间已使用大小
• YGC ：年轻代GC次数
• YGCT ：年轻代GC耗时合计
• FGC ：整堆GC次数
• FGCT ：整堆GC耗时合计
• GCT ：所有GC耗时合计

其中，CCS是压缩类空间，用于对象指针与类指针压缩，属于MetaSpace元数据空间的一部分，通过-XX:+UseCompressedClassPointers和-XX:+UseCompressedOops开启，默认开启。

-gc是参数选项，可以替换为以下其他选项：

4.8、jstack pid查看线程信息

jstack用于生成虚拟机当前时刻的线程快照。生成线程快照主要是为了定位长时间停顿的线程，比如线程间死锁、死循环、请求外部资源超时等等。通过jstack可以查看到各个线程的调用堆栈信息，就可以知道线程目前运行在哪一句代码，在做什么事情或者等待什么资源。

$jstack 2205220

备注：

学习JDK自带的那些工具比如jps、jinfo、jstat、jstack等。

参考：JVM知识梳理之四_JVM运维与调试工具 - 知乎 (zhihu.com)

参考：java heap space 解决方法_Java中的OutOfMemoryError的各种情况及解决和JVM内存结构