案例出于《深入理解Java虚拟机》第二版

场景

一个学校的小型项目：基于B/S的电子考试系统，为了实现客户端能实时地从服务器接收考试数据，系统使用了逆向AJAX技术（也称Comet或者Server Side Push）,选用CometD1.1.1作为服务端推送框架，服务器是Jetty7.1.4，硬件为一台普通PC机，Core i5 CPU,4GB 内存，运行32位Windows操作系统。

问题

• 测试期间发现服务端不定时抛出内存溢出异常，网站管理员尝试过把堆开到最大，而32位系统最多到1.6GB就基本无法再加大了，且开大基本没效果，抛出内存溢出异常好像更频繁。
• 加入-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError,也没反应，抛出内存溢出异常时什么文件都没有发生。
• 通过jstat发现GC并不频繁，Eden区、Survivor区、老年代以及永久代内存全部都无问题，但是仍然不停抛出内存溢出异常。

分析

• 系统日志中找到异常堆栈
  [org.eclipse.jetty.util.log] handle failed java.lang.OutOfMemoryError:null
• 操作系统对每个进程能管理的内存是有限制的，这台服务器使用的32位Windows平台的限制是2GB，其中划了1.6GB给Java堆，而Direct Memory内存并不算入1.6GB的堆之内，因此它最大也只能在剩余的0.4GB空间中分出一部分。
• 此应用中导致内存溢出的关键：垃圾收集进行时，虚拟机虽会对Direct Memory 进行回收，但Direct Memory却不能像新生代、老年代那样，发现空间不足就通知收集器进行垃圾回收，它只能等老年代满了后Full GC,然后“顺便” 帮它清理内存的废弃对象。否则它只能一直等到抛出内存溢出异常时，先catch,再在catch块里面：System.gc()!
• 若虚拟机无动作（如打开了-XX:+DisableExplicitGC开关），则即使堆中仍有许多空间内存，却不得不抛出内存溢出异常。
• 而本案例中CometD1.1.1框架，正好有大量的NIO操作需要使用到Direct Memory 内存。

经验

从实践经验的角度出发，除Java堆和永久代之外，我们注意到下面这些区域还会占用较多的内存，这里所有的内存总和受到操作系统进程最大内存的限制。

1. Direct Memory:可通过-XX:MaxDirectMemorySize调整大小，内存不足时抛出OutOfMemoryError或者OutOfMemoryError:Direct buffer memory。
2. 线程堆栈：可通过-Xss调整大小，内存不足时抛出StackOverflowError（纵向无法分配，即无法分配新的栈帧）或者OutOfMemoryError:unable to create new native thread（横向无法分配，即无法建立新的线程）。
3. Socket缓存区：每个Socket连接都Receive和Send两个缓存区，分别占大约37KB和25KB内存，连接多的话这块内存占用也比较可观。如果无法分配，则可能会抛出IOException:Too many open files异常。
4. JNI代码：如果代码中使用JNI调用本地库，那本地库使用的内存也不在堆中。
5. 虚拟机和GC:虚拟机、GC的代码执行也要消耗一定的内存。