如何修複Java中的VirtualMachineError

來自：唐尤華

譯自：https://jaxenter.com/java-virtual-machine-error-154691.html

即使是最好的程式碼也會丟擲錯誤，對開發人員而言這意味著需要知道如何修複它們。在這篇文章中，Ram Lakshmanan 介紹了許多不同型別的 VirtualMachineError 以及如何解決這些問題，在應用程式不崩潰的前提下回到正常狀態。

 

當 Java 虛擬機器遇到內部錯誤或資源限制無法執行時，就會丟擲 Java.lang.VirtualMachineError。它是 JVM 的一種自我防禦機制，用於防止整個應用程式崩潰。 在本文中，我將討論許多不同型別的 VirtualMachineError，它們各自的特點、各種觸發原因、以及幾種可能的修複方案。

1. VirtualMachineError 的型別

 

有四種不同型別的 VirtualMachineError：

 

1. OutOfMemoryError
2. StackOverflowError
3. InternalError
4. UnknownError

 

讓我們在本節中詳細回顧這些型別。

 

Java throwable 類層次結構

 

1.1 OutOfMemoryError

 

就像 OMG（Oh My God）的首字母縮寫一樣，OOM（OutOfMemoryError）在 DevOps 社群中非常流行。 雖然大多數 DevOps 的工程師可能認為只有一種 OutOfMemoryError，但實際上 OutOfMemoryError 有八種不同型別：

 

• java.lang.OutOfMemoryError：Java 堆空間
• java.lang.OutOfMemoryError：GC 開銷超過限制
• java.lang.OutOfMemoryError：請求的陣列大小超過虛擬機器限制
• java.lang.OutOfMemoryError：Permgen 空間
• java.lang.OutOfMemoryError：Metaspace
• java.lang.OutOfMemoryError：無法新建本機執行緒
• java.lang.OutOfMemoryError：殺死行程或子進
• java.lang.OutOfMemoryError：發生 stack_trace_with_native_method

 

觸發每種錯誤的原因各有不同。類似地，根據 OutOfMemoryError 不同的問題型別，對應的解決方案也不一樣。這裡有一份很好的檔案，用一頁紙總結了所有不同型別的 OutOfMemoryError、觸發原因和解決方案。

 

通常可以透過分析垃圾回收日誌和堆轉儲檔案來診斷和修複 OutOfMemoryError 錯誤。手動分析垃圾回收日誌可能會很乏味，可以考慮使用免費工具，如 GCeasy、HP Jmeter 或 IBM GC analyzer。 類似地，也可以考慮使用 HeapHero 或 Eclipse MAT 這樣的免費工具來分析堆轉儲檔案。

 

參見：StackOverFlowError：原因及解決方案

 

1.2 StackOverflowError

 

執行緒的堆疊儲存了執行的方法、基本資料型別值、區域性變數、物件指標和傳回值資訊，所有這些都會消耗記憶體。如果執行緒的堆疊大小超過了記憶體分配限制，那麼就會丟擲 java.lang.StackOverflowError。通常由於執行程式中有一個錯誤，在執行緒重覆遞迴呼叫同一個函式時會發生這個問題。關於如何除錯 StackOverflowError 的細節以及修複這個問題可能的解決方案，更多資訊可以看這裡。

 

1.3 InternalError

 

JVM 丟擲 java.lang.InternalError 有三個原因，虛擬機器軟體出現錯誤、系統軟體底層出現錯誤或者硬體出現故障。

 

然而，很少會遇到 InternalError 這樣的錯誤。要瞭解哪些特定情況可能導致 InternalError，請在 Oracle 的 Java Bug 資料庫 中搜索 InternalError。在寫這篇文章的時候（2018年12月20日），Oracle Java Bug 資料庫中僅報告了200個 InternalError，而且大多數都已經修複了，所以不必對此過於擔心。

1.4 UnknownError

 

當發生異常或錯誤，但 Java 虛擬機器無法報告確切的異常或錯誤時，就會丟擲 java.lang.UnknownError。UnknownError 很少出現。事實上，在 Oracle Java Bug 資料庫中搜索 UnknownError 時，只找到了2個 Bug。

 

參見：遠端除錯 Java 應用程式

 

2. 特徵

 

VirtualMachineError 有兩個主要特徵：

 

• 非受檢異常（Unchecked exceptions）
• 同步樣式與非同步樣式

 

讓我們在本節中討論這兩個特徵。

2.1 非受檢異常

 

有兩種異常型別：受檢異常和非受檢異常。

 

在編譯時檢查的異常稱為受檢異常。如果程式碼中的某些方法丟擲受檢異常，那麼該方法必須處理該異常或者使用 throws 關鍵字指定異常。受檢異常包括 IOException、SQLException、DataAccessException、ClassNotFoundException 等。

 

非受檢異常常沒有這個要求，它們不需要捕獲或者宣告丟擲。所有型別的 VirtualMachineError 都是非受檢異常。

 

2.2 同步樣式與非同步樣式

 

可以在兩種樣式下丟擲異常：同步樣式和非同步樣式。

 

同步異常在特定程式陳述句執行時發生，無論該程式在類似的環境中執行了多少次。同步異常的例子有 NullPointerException、 ArrayIndexOutOfBoundException 等。

非同步異常可以在任何時間點和程式陳述句的任何部分發生，異常丟擲的地方也不一樣。所有的 VirtualMachineError 都是非同步丟擲的，但有時也會同步丟擲。StackOverflowError 可能隨方法呼叫而同步丟擲，也可能隨著本地方法執行或 Java 虛擬機器資源限制非同步丟擲。類似地，OutOfMemoryError 可能在物件建立、陣列建立、類初始化和裝箱轉換時同步或非同步丟擲。

 

3. 參考資源

 

• StackOverFlowError 原因及解決方案：https://jaxenter.com/stackoverflowerror-causes-152027.html
• 遠端除錯 Java 應用程式： https://jaxenter.com/remote-debugging-java-applications-151466.html