JVM 虚拟机
问题
首先来看看这些问题,下面会一一解答
- jvm理解,Java8虚拟机和之前有什么更新
- 什么是OOM,什么是StackOverFlowError
- JVM常用的参数调优有哪些
- 内存快照如何抓取,怎么分析Fump文件
- 谈谈jvm中,类加载器的认识
基本概念
首先大致了解一下虚拟机内部的东西
程序计数器是一块很小的内存空间,用于记录下一条要运行的指令。每个线程都需要一个程序计数器,各个线程之中的计数器相互独立,是线程中私有的内存空间
java虚拟机栈
java虚拟机栈也是线程私有的内存空间,它和java线程同一时间创建,保存了局部变量、部分结果,并参与方法的调用和返回
本地方法栈
本地方法栈和java虚拟机栈的功能相似,java虚拟机栈用于管理Java函数的调用,而本地方法栈用于管理本地方法的调用,但不是由Java实现的,而是由C实现的
java堆
为所有创建的对象和数组分配内存空间,被JVM中所有的线程共享
方法区
也被称为永久区,与堆空间相似,被JVM中所有的线程共享。方法区主要保存的信息是类的元数据,方法区中最为重要的是类的类型信息、常量池、域信息、方法信息,其中运行时常量池就在方法区,对永久区的GC回收,一是GC对永久区常量池的回收;二是永久区对元数据的回收
类加载器
- 虚拟机自带的加载器
- 启动类(根)加载器
- 拓展类加载器
- 应用程序加载器
双亲委托机制
- Java 虚拟机大致结构图
- 详细图
Class
类是模板,而对象是类的实例,同一个类模板也可创造不同的实例。
Native
// native :凡是带了native关键字的,说明java的作用范围达不到了,回去调用底层C语言的库!
//会进入本地方法栈
//调用本地方法本地接口JNI
// JNI作用:打展Java的使用,融合不同的编程语言为ava所用!最初: C、C++。
// Java 诞生的时候C、C++横行,想要立足,必须要有调C、C++的程序
//它在内存区域中专门开昨了一块标记区域: Native Method stack,登记native方法
//在最终执行的时候,加载本地方法库中的方法通过INI
// Java程序驱动打印机
方法区
Method Area 方法区
方法区是被所有线程共享,所有字段和方法字节码,以及一些特殊方法,如构造函数,接口代码也在此定义,简单说,所有定义的方法的信息都保存在该区域,此区域属于共享区间:
静态变量、常量、类信息(构造函数、接口定义)、运行时常量池存在方法区中,但是实例变量存在堆内存中,和方法区无关。
static final class 常量池
方法运行时入栈,方法的引用在栈,方法在堆里面。
public class Test {
private int a;
private String name = "haha";
public static void main(String[] args) {
Test test1 = new Test();
test1.a = 1;
test1.name = "hudu";
}
}
对于上面的代码,执行过程在底层的实现过程为:
栈:数据结构
程序:数据结构+算法
栈:先进后出、后进先出
队列:先进先出(FIFO:First Input First Output)
为什么main()方法先执行,最后结束
查看下面的代码
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
new Test2().test();
}
public void test() {
a();
}
public void a() {
test();
}
}
常见的栈溢出
最后会报错:Exception in thread “main” java.lang.StackOverflowError
由图可知,正常的递归调用会有结束的限制,然而上面会方法之间不停调用,就出现了栈溢出。
栈:栈内存,主管程序的运行,生命周期和线程同步;线程结束,栈内存就释放了,对于栈来说,不存在垃圾回收机制。
一旦线程结束,栈就 Over 了
栈:8大基本类型,对象的引用,实例的方法
栈运行原理:栈帧
程序正在执行的方法一定在栈的顶部
栈+堆+方法区:交互关系
java8中,运行时常量池在方法区中,字符串常量池,静态变量在堆中,原空间方法实现。
三种 JVM
- Sun 公司 HotSpot
- BEA
- IBM
堆
Heap,一个JVM 只有一个堆内存,堆内存是可以调整大小的
类加载器读取了类文件后,一般会把什么放到堆中?类,方法,常量,变量。保存我们所有引用类型的真实对象
类方法(静态方法)保存在方法去里
堆内存汇总还要分为三个区域:
- 新生区
- 老年区
- 永久区
GC 垃圾回收主要在新生区和老年区
假设内存满了,OOM,堆内存不够!java. lang .OutOfMemoryError: Java hejap space
在JDK8之后,永久存储区改了个名字(元空间)
新生区
- 类:诞生和成长的地方,甚至死亡,
- 伊甸园,所有的对象都在伊甸园区new出来的
- 幸存者区(0,1)
老年区
经过研究,99%的对象都是临时对象
永久区
这个区域常驻内存,用来存放一些,jdk自身携带的Class对象,Interface元数据,存储的是java运行时的一些环境或类信息,这个区域不存在垃圾回收机制,关闭jvm虚拟机就会释放这个区域的内存。
一个启动类,加载了太多的第三方jar包,Tomcat部署了太多的应用。大量动态生成的反射类,不断被加载,知道内存慢,出现OOM
- jdk1.6之前:永久代,常量池在方法区中
- jdk1.7:永久代,但是慢慢的退化,去
永久代
,常量池在堆中 - jdk1.8之后:无永久代,常量池在元空间
元空间,逻辑上存在,物理上不存在
下面通过代码验证
public class Test4 {
public static void main(String[] args) {
//返回jvm的初始化总内存
long total = Runtime.getRuntime().totalMemory();
//返回jvm虚拟机的使用的最大内存
long max = Runtime.getRuntime().maxMemory();
System.out.println("max="+max+"字节\t"+(max/(double)1024/1024)+"MB");
System.out.println("total="+total+"字节\t"+(total/(double)1024/1024)+"MB");
//默认情况下:分配总内存是电脑的1/4,而初始化是1/64
//305664K+699392K = 1,005,056k = 981.5MB
}
}
输出结果:
max=1029177344字节 981.5MB
total=1029177344字节 981.5MB
Heap
PSYoungGen total 305664K, used 15729K [0x00000007aab00000, 0x00000007c0000000, 0x00000007c0000000)
eden space 262144K, 6% used [0x00000007aab00000,0x00000007aba5c420,0x00000007bab00000)
from space 43520K, 0% used [0x00000007bd580000,0x00000007bd580000,0x00000007c0000000)
to space 43520K, 0% used [0x00000007bab00000,0x00000007bab00000,0x00000007bd580000)
ParOldGen total 699392K, used 0K [0x0000000780000000, 0x00000007aab00000, 0x00000007aab00000)
object space 699392K, 0% used [0x0000000780000000,0x0000000780000000,0x00000007aab00000)
Metaspace used 3093K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K
class space used 335K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K
可以看到PSYoungGen+ParOldGen就等于总内存大小了
实际上方法区物理上不在堆内存中。
-Xms1024m -Xmx1024m -XX:+PrintGCDetails
出现OOM:
- 尝试扩大堆内存查看结果
- 分析内存,看一下哪个地方出现问题
在一个项目中,突然出现OOM,如何排除
- 能够看到代码第几行出错:内存快照工具,MAT,Jprofile
- Debug,一行一行分析代码!
MAT,Jprofile
- 分析Dump内存文件,快速定位内存泄漏
- 获得堆中数据
- 获得大的对象
- 。。。
//-Xms设置初始化内存分配大小 1/64
//-Xmx设置最大分配内存大小,默认1/4
//-XX:+PrintGCDetails //打印垃圾回收信息
//-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError //OOM Dump
例如:
-Xms1m -Xmx8m -XX:HeapDumpOnOutOfMemoryError
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