3.2 OutOfMemoryError例外の理解

原因: 詳細メッセージのJavaヒープ領域は、Javaヒープにオブジェクトを割り当てることができなかったことを示しています。このエラーは、必ずしもメモリー・リークを意味しません。この問題は、指定されたヒープ・サイズ(指定されていない場合はデフォルト・サイズ)がアプリケーションにとって十分でないという、単純な構成の問題である可能性があります。

それ以外の場合、特に長期にわたって稼動するアプリケーションでは、このメッセージはアプリケーションが誤ってオブジェクトへの参照を保持しているため、オブジェクトのガベージ・コレクションができないことを示している可能性があります。これは、Java言語ではメモリー・リークに相当します。注意: アプリケーションによって呼び出されたAPIが誤ってオブジェクト参照を保持している可能性もあります。

このエラーのもう1つの潜在的な原因は、ファイナライザを過度に使用するアプリケーションで発生します。クラスにfinalizeメソッドがある場合、そのタイプのオブジェクトの空間はガベージ・コレクション時に再利用されません。かわりに、ガベージ・コレクション後にファイナライズ用のキューにオブジェクトが入れられ、後でファイナライズが実行されます。Oracle Sunの実装では、ファイナライザはファイナライズ・キューを提供するデーモン・スレッドによって実行されます。ファイナライザ・スレッドがファイナライズ・キューを処理しきれなかった場合は、Javaヒープがいっぱいになる可能性があり、このタイプのOutOfMemoryError例外がスローされます。この状況を発生させるシナリオの1つは、アプリケーションが優先度の高いスレッドを作成しているため、ファイナライザ・スレッドがファイナライズ・キューを処理する速度よりキューの増加速度の方が速くなっている場合です。

原因: 「GC overhead limit exceeded」という詳細メッセージは、ガベージ・コレクタが常時実行されているため、Javaプログラムの処理がほとんど進んでいないことを示しています。ガベージ・コレクション後、Javaプロセスでガベージ・コレクションの実行に約98%を超える時間が費やされ、ヒープのリカバリが2%未満であり、その状態が直近5回(コンパイル時間定数)の連続するガベージ・コレクションで続いている場合に、java.lang.OutOfMemoryErrorがスローされます。この例外は通常、Javaヒープに新しい割当て用の空き領域がわずかしかなく、ライブ・データの容量をほとんど格納できないためにスローされます。

処置: ヒープ・サイズを増やしてください。「GC Overhead limit exceeded」のjava.lang.OutOfMemoryError例外は、コマンド行フラグ-XX:-UseGCOverheadLimitを使用すると無効にできます。

原因: 「Requested array size exceeds VM limit」という詳細メッセージは、アプリケーション(またはそのアプリケーションが使用するAPI)がヒープ・サイズより大きい配列を割り当てようとしたことを示しています。たとえば、アプリケーションが512MBの配列を割り当てようとしたが、最大ヒープ・サイズが256MBだった場合は、「Requested array size exceeds VM limit」という理由とともにOutOfMemoryErrorがスローされます。

処置: 通常、この問題は構成の問題(ヒープ・サイズが小さすぎる)であるか、アプリケーションが非常に大きい配列を作成しようとする結果をもたらすバグ(たとえば、不正なサイズを計算するアルゴリズムを使用して配列内の要素の数が計算された場合など)です。

原因: Javaクラス・メタデータ(Javaクラスの仮想マシン内部表現)がネイティブ・メモリー(ここでは、メタスペースと呼ばれる)に割り当てられています。クラス・メタデータのメタスペースが枯渇すると、「MetaSpace」という詳細のjava.lang.OutOfMemoryError例外がスローされます。クラス・メタデータに使用できるメタスペース容量は、コマンド行に指定するMaxMetaSpaceSizeパラメータにより制限されます。クラス・メタデータに必要なネイティブ・メモリー容量がMaxMetaSpaceSizeを超過すると、MetaSpace詳細とともにjava.lang.OutOfMemoryError例外がスローされます。

処置: コマンド行でMaxMetaSpaceSizeが設定されている場合は、その値を増やしてください。MetaSpaceは、Javaヒープと同じアドレス空間から割り当てられます。Javaヒープのサイズを減らすと、MetaSpaceに使用できる領域が増えます。このトレードオフが成り立つのは、Javaヒープに余分な空き領域がある場合のみです。次に示す「Out of swap space」詳細メッセージの「処置」を参照してください。

原因: 「request size bytes for reason. Out of swap space?」という詳細メッセージは、OutOfMemoryError例外であるように見えます。しかし、ネイティブ・ヒープからの割当てが失敗し、ネイティブ・ヒープが枯渇寸前になっている可能性があるときに、Java HotSpot VMコードはこの見かけ上の例外を報告します。このメッセージは、失敗した要求のサイズ(バイト数)とメモリー要求の理由を示しています。通常、その理由は割当ての失敗を報告するソース・モジュールの名前になりますが、場合によっては実際の理由になることもあります。

原因: 64ビット・プラットフォーム上で、クラス・メタデータへのポインタが32ビットのオフセットで表現されている可能性があります(UseCompressedOopsを使用)。これはコマンド行フラグUseCompressedClassPointersで制御されます(デフォルトの場合)。UseCompressedClassPointersが使用されている場合、クラス・メタデータに使用できる領域量はCompressedClassSpaceSizeの容量で固定されます。UseCompressedClassPointersに必要な領域がCompressedClassSpaceSizeを超える場合、「Compressed class space」という詳細のjava.lang.OutOfMemoryErrorがスローされます。

処置: CompressedClassSpaceSizeを増やして、UseCompressedClassPointersをオフにしてください。注意: CompressedClassSpaceSizeの許容サイズには制限があります。たとえば、-XX: CompressedClassSpaceSize=4gが許容制限を超えると、次のようなメッセージが表示されます。

CompressedClassSpaceSize of 4294967296 is invalid; must be between 1048576 and 3221225472. (CompressedClassSpaceSizeの4294967296は無効です。1048576から3221225472の間に設定する必要があります。)

注意: クラス・メタデータには複数の種類(klassメタデータやその他のメタデータ)があります。CompressedClassSpaceSizeによって制限された領域に格納されるのは、klassメタデータのみです。その他のメタデータはMetaspaceに格納されます。

原因: エラー・メッセージの詳細部分が「reason stack_trace_with_native_method」であり、最上位フレームがネイティブ・メソッドであるスタック・トレースが出力される場合、これはネイティブ・メソッドで割当て失敗が発生したことを示しています。これと前のメッセージとの違いは、割当ての失敗がJVMコードではなく、Java Native Interface (JNI)またはネイティブ・メソッドで検出されたことです。