Java堆内存溢出通常发生在以下几种典型场景中：

1. 无限制的对象创建

- 当程序中的某个循环或者其他逻辑不断地创建新的对象，而这些对象在每次迭代完成后并没有被垃圾回收器(GC)回收，随着时间推移，持续累积的对象会耗尽堆内存。例如：

java

while (true) {

List list = new ArrayList<>();

for (int i = 0; i < 10000; i++) {

list.add(new Object());

}

}

上述代码中，每次循环都在创建并添加大量对象到列表中，但由于没有释放任何引用，这些对象会在堆中持续积累，最终导致堆内存溢出。

2. 大数据量一次性加载

- 如果应用程序一次性从数据库或其他数据源加载了大量的数据，而且所有数据都被加载到内存中的对象中，当数据量超过了堆所能提供的最大内存空间时，也会引起堆内存溢出。例如：

java

ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM huge_table");

List dataList = new ArrayList<>();

while (rs.next()) {

BigObject obj = new BigObject(rs);

dataList.add(obj);

}

在这里，`huge_table`包含非常多的数据行，每个数据行都被转换为一个较大的对象放入内存中，若不采取分页或其他数据流处理方式，全部加载到内存则很可能超出堆内存容量。

3. 长期存在的大对象或静态集合

- 长期持有的大对象（如大数组或大型字符串）或静态集合（如HashMap、ArrayList等），如果它们不断增长或不再使用但仍有强引用指向它们，GC就无法回收这些对象，进而导致堆内存耗尽。

java

public static Map largeDataCache = new HashMap<>();

public void cacheLargeData(String key, byte[] data) {

largeDataCache.put(key, data);

}

// 若不断调用此方法存储大量数据而不清除旧数据，则可能导致内存溢出

4. 内存泄漏

- 当应用中存在内存泄漏，即某些不再使用的对象本应被垃圾回收，但由于各种原因（如编程错误，全局变量、静态变量引用了瞬态对象等）仍然有可达路径，使这些对象无法被GC回收，随着时间的增长，这些对象逐渐占据堆内存直至溢出。

5. 堆内存分配过大

- JVM启动时设置的堆内存（通过`-Xms`和`-Xmx`参数指定）过小，不足以容纳程序正常运行时需要的内存，即使程序本身没有明显的内存消耗问题，也可能因为堆内存初始分配不足而迅速达到上限，从而触发内存溢出异常。

总之，堆内存溢出的根本原因在于对象生命周期管理不当或堆内存容量与实际需求不匹配，导致可用内存资源耗尽。解决这类问题通常需要结合代码审查、内存分析工具以及合理的JVM调优来进行排查和修复。【查询优化器的选择：超市购物清单实现方式】

假设小明（查询优化器）帮妈妈（用户）准备一份购物清单上的商品。清单上有各种商品名及其所在货架的位置。

方法A：按照货架顺序逐个查找，每个货架查看标签快速定位商品（类似索引查找）。

方法B：从超市入口开始，不看货架标签，一个一个商品地在所有货架上搜索（类似全表扫描）。

小明知道超市的商品布局和货架标签信息（统计信息），他要考虑如何最快地拿到所有商品。如果清单上的商品大多集中在一个区域且货架标签清晰，采用方法A沿着货架顺序找会更高效。但如果商品分散且货架无序，可能遍历所有货架一次性找到所有商品更快。

因此，小明会在了解情况后，选择执行成本最低（时间最少、走动距离最小）的方案去执行购物清单任务，这就是查询优化器选择执行计划的过程。