1. 概述
首先什么是GC？JVM 负责在对象不再被使用时释放内存，这个过程称为垃圾回收（Garbage Collection，简称 GC）。java.lang.OutOfMemoryError: GC Overhead Limit Exceeded 错误表明内存被耗尽。
本文，我们将探讨导致 java.lang.OutOfMemoryError: GC Overhead Limit Exceeded 错误的原因以及如何解决这个问题。
2. 错误原因
OutOfMemoryError 是 java.lang.VirtualMachineError 的子类。当 JVM 遇到与资源使用相关的问题时，会抛出这个异常。具体来说，当 JVM 在垃圾回收上花费了太多时间，而只回收了很小一部分堆空间时，就会发生这个错误。
根据 Java 官方文档，默认情况下，如果 Java 进程在垃圾回收耗时占用超过98%，并且每次运行只能回收不到 2% 的堆空间时，JVM 会抛出此错误。这意味着我们的应用程序几乎耗尽了所有的可用内存，而垃圾收集器花了太多时间试图清理内存，但反复失败。
在这种情况下，用户会体验到应用的极端缓慢。某些通常能在毫秒级完成的操作可能需要更长时间才能完成，因为 CPU 全部用于垃圾回收，无法执行其他任务。
3. 错误示范
让我们来看一个引发 java.lang.OutOfMemoryError: GC Overhead Limit Exceeded 的代码片段。
例如，我们可以通过在一个无限循环中添加值来实现：
public static void addRandomDataToList() {
List<String> dataList = new LinkedList<>();
while (true) {
dataList.add(String.valueOf(RANDOM.nextInt()));
}
}
当调用这个方法时，如果使用 JVM 参数 -Xmx100m -XX:+UseParallelGC（Java 堆大小设置为 100 MB，且垃圾回收算法为 ParallelGC），我们会得到 java.lang.OutOfMemoryError: GC Overhead Limit Exceeded 错误。有关不同垃圾回收算法的更多信息，请参阅 Oracle 的 Java 垃圾回收基础教程。
通过在项目根目录下运行以下命令（https://github.com/eugenp/tutorials/tree/master/core-java-modules）：
mvn exec:exec
很快就能看到这个错误。需要注意的是，在某些情况下，我们可能会先遇到堆空间不足的错误，然后再遇到 GC Overhead Limit Exceeded 错误。
4. 解决办法
理想的解决方案是通过检查代码以找出应用程序中的内存泄漏问题。
需要回答以下问题：
- 应用程序中占用大量堆空间的对象是什么？
- 这些对象是在源代码的哪个部分分配的？
我们还可以使用自动图形工具，如 JConsole，它有助于检测代码中的性能问题，包括 java.lang.OutOfMemoryError。
最后的手段是通过修改 JVM 启动配置来增加堆大小。
例如，这将为 Java 应用提供 1 GB 的堆空间：
java -Xmx1024m com.xyz.TheClassName
然而，如果实际应用代码中有内存泄漏，这并不能解决问题，只会推迟错误的发生。因此，更明智的做法是彻底重新评估应用程序的内存使用情况。
5. 总结
在这篇文章中，我们研究了 java.lang.OutOfMemoryError: GC Overhead Limit Exceeded 的原因及其背后的原因。
如往常一样，本文相关的源代码可在 GitHub 上找到。