Java中内存溢出（Out Of Memory），简称OOM。通常发生在应用程序需要使用的内存超出了Java虚拟机（JVM）分配给应用程序的内存限制。那么，如果程序出现了OOM问题应该如何解决呢？

一、OOM解决方法

要解决OOM问题，可以从以下几个方面着手：

1. 增加JVM内存限制：可以通过修改JVM启动参数，如-Xmx和-Xms来增加JVM分配给应用程序的内存限制。例如，可以将-Xmx参数的值增加到更大的值，以增加JVM的最大可用内存。但是，如果增加内存限制后仍然无法解决问题，则需要进一步调查应用程序中的内存使用情况。
2. 通过调整JVM垃圾回收参数来优化垃圾回收：可以通过调整JVM垃圾回收器的参数，如-XX:+UseConcMarkSweepGC、-XX:+UseParallelGC、-XX:+UseG1GC等，选择合适的垃圾回收器来优化垃圾回收。
3. 优化内存使用：应用程序中可能存在内存泄漏或者过度使用内存的情况，因此需要对应用程序进行内存使用优化。过度使用内存可以通过减少对象创建，释放不再使用的对象，以及使用更少的内存占用的数据结构等方式来优化。但内存泄漏就要使用JVM性能工具进行具体分析了。

二、内存泄漏现象

内存泄漏一般是应用程序中，已经分配的内存空间没有被及时或完全释放，导致这部分内存不能再被应用程序使用，进而导致内存使用量逐渐增加，最终可能导致应用程序崩溃或者系统性能下降。

下面是一些常见的内存泄漏现象：

1. 内存占用持续增长：当应用程序运行一段时间后，内存占用量持续增加，而且即使执行垃圾回收，内存占用量也没有明显降低，这很可能就是内存泄漏了。
2. 频繁的Full GC：当JVM频繁执行Full GC时，说明垃圾回收器试图回收大量的对象，但并没有成功，这可能是由于内存泄漏导致的。
3. 内存占用量过高：当应用程序的内存占用量超过JVM分配给它的内存限制时，可能是由于内存泄漏导致的。

三、Heap Dump分析工具

要找出内存泄漏的问题就要分析应用程序的内存使用情况，我们可以使用一些JVM性能检测工具。

以下是一些常用的Heap Dump分析工具，每个Heap Dump分析工具都有其特点和优缺点，具体使用哪个工具取决于个人偏好和使用需求。

1. Eclipse Memory Analyzer Tool（MAT）：MAT是一款功能强大的开源Heap Dump分析工具，支持多种Heap Dump文件格式，可以自动生成报告并提供可视化的分析结果。MAT还提供了内存泄漏报告、直方图、对象查询等多种功能。
2. IBM HeapAnalyzer：IBM HeapAnalyzer是一款免费的Heap Dump分析工具，可以分析Java Heap Dump、IBM Heap Dump和HPROF文件。HeapAnalyzer具有自动分析功能，可以帮助您快速定位内存泄漏等问题。
3. VisualVM：VisualVM是一款免费的Java性能分析工具，可以用来监控和分析Java应用程序的性能和内存使用情况。VisualVM除了可分析Heap Dump文件，还提供了线程分析、GC分析、CPU分析等多种功能。
4. JProfiler：JProfiler是一款商业的Java性能分析工具，可以用来监控和分析Java应用程序的性能和内存使用情况。JProfiler分析Heap Dump文件，提供了多种可视化分析工具和快速定位内存泄漏的功能。

四、生成Heap Dump文件

我们先生成Heap Dump文件。

在Java中，可以使用 jmap 和 jcmd 命令来生成Heap Dump文件，其中 jmap 命令适用于Java 5及以上版本，jcmd 命令适用于Java 7及以上版本。下面介绍两种命令的使用方法：

1. 使用jmap命令：

jmap -dump:format=b,file=<filename> <pid>

其中，-dump选项用于指定生成Heap Dump文件，format=b表示生成二进制格式的Heap Dump文件，file=<filename>指定Heap Dump文件名，<pid>是Java进程的进程ID。

例如，要生成名为heapdump.bin的Heap Dump文件，可以执行以下命令：

jmap -dump:format=b,file=heapdump.bin <pid>

2. 使用jcmd命令：

jcmd命令是Java 7及以上版本中新增的命令，可以用于生成Java进程的Heap Dump文件。命令格式如下：

jcmd <pid> GC.heap_dump <filename>

其中，<pid>是Java进程的进程ID，<filename>是Heap Dump文件名。

例如，要生成名为heapdump.bin的Heap Dump文件，可以执行以下命令：

jcmd <pid> GC.heap_dump heapdump.bin

以上两种命令都会在生成Heap Dump文件后，将文件保存在指定的文件名下，可以使用Heap Dump分析工具来分析生成的Heap Dump文件，帮助定位内存泄漏等问题。

除此之外呢，我们还可以通过设置JVM参数，在程序发生OOM时自动生成Heap Dump文件。这种机制称为Heap Dump on OutOfMemoryError（简称HPROF）。

在启动Java应用程序时，加上以下JVM参数即可：

-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=<filename>

其中，-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError表示在发生OutOfMemoryError时生成Heap Dump文件，-XX:HeapDumpPath=<filename>指定生成的Heap Dump文件名。

例如，要生成名为heapdump.bin的Heap Dump文件，在启动Java应用程序时可以使用以下命令：

java -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=heapdump.bin MyApp

当Java应用程序发生OutOfMemoryError时，JVM会自动将Heap Dump文件生成在指定的文件路径下。

需要注意的是，启用HPROF机制会影响应用程序的性能，因为生成Heap Dump文件需要耗费一定的时间和系统资源。因此，建议只在必要时启用该机制，避免对应用程序的性能造成太大的影响。

五、使用 VisualVM 分析 Heap Dump

当拿到Heap Dump文件后，我们就可以分析内存了。下面以VisualVM 工具为例，说一下Heap Dump分析的过程。

VisualVM 是JDK自带的一个工具，可以到JDK目录下打开：

打开后，选择左上角按钮装入Heap Dump文件。

加载完dump文件后，可以看到dump的概要信息，包括文件大小、实例数、出现OutOfMemory的线程等信息。点击可以定位到具体线程。

在类选项卡下，可以看到实例数、占用内存大小等信息，我们可以按对象大小进行排序，找出大对象，选中双击进去查看具体的实例数。

在实例数选项下，左下角可看到实例的具体内容，右上角显示实例数、占用的总大小，下方还有对应的引用信息，可以根据实例的具体内容及引用，判断出现问题的代码位置。

以上是使用VisualVM工具在本地分析一个Heap Dump文件的例子。但有时候，我们线上的应用可能内存配置的比较大，比如有-Xmx16G，程序也发生了OOM，生成了Heap Dump，但由于这个Heap Dump文件大太，本地内存只有8G，那怎么打开这个Heap Dump进行分析呢？

六、使用 MAT 分析 Heap Dump

如果本地机器内存不足以处理较大的Heap Dump文件，我们可以将Heap Dump文件复制到拥有更大内存的Linux服务器上进行分析。MAT提供了Linux版本的安装程序，可以直接在Linux系统上安装MAT。

具体操作步骤如下：

1. 下载MAT的Linux版本安装程序。可以从MAT官方网站上下载，下载完成后将安装包复制到Linux系统中。
2. 解压MAT安装包。可以使用以下命令解压：

tar -xvf mat-<version>.tar.gz

其中，<version>为MAT版本号。

进入MAT安装目录，使用以下命令进行分析：

./ParseHeapDump.sh 2023-03-04084329.hprof org.eclipse.mat.api:suspects org.eclipse.mat.api:overview org.eclipse.mat.api:top_components

其中：

• 2023-02-04084329.hprof 就是Heap Dump文件。
• org.eclipse.mat.api:suspects 参数表示生成Leak Suspects报告。
• org.eclipse.mat.api:overview 参数表示生成System Overview报告。
• org.eclipse.mat.api:top_components 参数表示生成Top Components报告。

运行完分析，它会在当前目录下生成3份.zip结尾的报告：

解压生成的分析报告，用浏览器打开里面的index.html文件，即可查看结果。

Leak Suspects列出了有内存泄漏嫌疑的地方，点击Detail可进去查看具体的信息。

System Overview统计了排名前列的大对象信息，关联的堆内存大小。

还有对象的数量，使用堆的大小，映射堆的大小等。

通过这些报告，我们基本都可以定位到出现内存泄漏问题的代码，进行针对性的优化！