JVM工作原理及参数说明

JAVA堆内存划分:

　　如下图：

 　　　　

 

　　1.JVM内存划分为堆内存和非堆内存，堆内存分为年轻代（Young Generation）、老年代（Old Generation），非堆内存就一个永久代（Permanent Generation）。

　　2.年轻代又分为Eden和Survivor区。Survivor区由FromSpace和ToSpace组成。 Eden区占大容量，Survivor两个区占小容量，默认比例是8:1:1。

　　3.堆内存用途：存放的是对象，垃圾收集器就是收集这些对象，然后根据GC算法回收。

　　4.非堆内存用途：永久代，也称为方法区，存储程序运行时长期存活的对象，比如类的元数据、方法、常量、属性等。

　　注：在JDK1.8版本废弃了永久代，替代的是元空间（MetaSpace），元空间与永久代上类似，都是方法区的实现，他们最大区别是：元空间并不在JVM中，而是使用本地内存。

　　元空间有两个参数需要注意：

• MetaspaceSize ：初始化元空间大小，控制发生GC阈值
• MaxMetaspaceSize ： 限制元空间大小上限，防止异常占用过多物理内存

 

内存泄漏：

　　指程序中动态分配内存给一些临时对象，但是对象不会被GC所回收，它始终占用内存。即被分配的对象可达但已无用。

 

场景：

　　1、长生命周期的对象持有短生命周期对象的引用

　　这是内存泄露最常见的场景，也是代码设计中经常出现的问题。例如：在全局静态map中缓存局部变量，且没有清空操作，随着时间的推移，这个map会越来越大，造成内存泄露。

　　2、修改hashset中对象的参数值，且参数是计算哈希值的字段

　　当一个对象被存储进HashSet集合中以后，就不能修改这个对象中的那些参与计算哈希值的字段，否则对象修改后的哈希值与最初存储进HashSet集合中时的哈希值就不同了，在这种情况下，即使在contains方法使用该对象的当前引用作为参数去HashSet集合中检索对象，也将返回找不到对象的结果，这也会导致无法从HashSet集合中删除当前对象，造成内存泄露。

　　3、机器的连接数和关闭时间设置

　　长时间开启非常耗费资源的连接，也会造成内存泄露。

内存溢出：

　　指程序运行过程中无法申请到足够的内存而导致的一种错误。

　　内存溢出通常发生于OLD段或Perm段垃圾回收后，仍然无内存空间容纳新的Java对象的情况。

　　OOM（Out of Memory）异常常见有以下几个原因：

　　1）老年代内存不足：java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space

　　2）永久代内存不足：java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space

　　3）线程栈溢出：java.lang.StackOverflowError

　　线程栈时线程独有的一块内存结构，所以线程栈发生问题必定是某个线程运行时产生的错误。一般线程栈溢出是由于递归太深或方法调用层级过多导致的。

　　4）代码bug，占用内存无法及时回收。

　　OOM在这几个内存区都有可能出现，实际遇到OOM时，能根据异常信息定位到哪个区的内存溢出。

　　可以通过添加个参数-XX:+HeapDumpOnOutMemoryError，让虚拟机在出现内存溢出异常时Dump出当前的内存堆转储快照以便事后分析。

怎么样避免发生内存泄露和溢出：

　　1、尽早释放无用对象的引用

　　2、使用字符串处理，避免使用String，应大量使用StringBuffer，每一个String对象都得独立占用内存一块区域

　　3、尽量少用静态变量，因为静态变量存放在永久代（方法区），永久代基本不参与垃圾回收

　　4、避免在循环中创建对象

　　5、开启大型文件或从数据库一次拿了太多的数据很容易造成内存溢出，所以在这些地方要大概计算一下数据量的最大值是多少，并且设定所需最小及最大的内存空间值。

• 选择高效的GC算法，可有效减少停止应用线程时间。
• 频繁Full GC会增加暂停时间和cpu使用率，可以加大老年代空间大小降低Full GC，但会增加回收时间，根据业务适当取舍。

当生成新对象时，内存的申请过程如下图：

 　　

 

 

JVM参数配置：

 

　　-xms 初始堆内存大小，默认物理内存64/1

　　-Xmx 最大堆内存，默认物理内存4/1

　　-XX:MetaspaceSize jdk1.8后废弃永久代(PermSize),用此参数代替

　　-XX:SurvivorRatio 默认为8，表示Eden区域与Survivor区域的S0和S1的比例为8：1：1

　　-XX:Newratio 设置Yong 和 Old的比例，如值为4，则Old Generation是 Yong Generation的4倍，即Yong Generation占据内存的1/5

　　-XX:+disableExplicitGC

　　-XX:PretenureSizeThreshold

　　-XX:MaxTenuringThreshold

　　-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction

　　-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction

　　-XX:+UseTLAB

　　-XX:+UnlockCommercialFeatures

　　-XX:FlightRecorderOptions=stackdepth=1024

Java堆大小设置官方指导：

　　xms 和 Xmx设置为老年代存活对象的3-4倍，即FullGC之后的老年代内存占用的3-4倍

　　永久代 PermSize和MaxPermSize(元空间)设置为老年代存活对象的1.2-1.5倍。

　　年轻代Xmn的设置为老年代存活对象的1-1.5倍。

　　老年代的内存大小设置为老年代存活对象的2-3倍。

垃圾回收：

　　清理Eden区和Survivor区叫Minor GC；清理Old区叫Major GC；清理整个堆空间—包括年轻代和老年代叫Full GC。

 

 努力学习中··············

 

 

本文仅用于个人学习总结记录！