JVM中的内存管理

摘要：本模块分为四个部分讲解，分别为（1）内存空间；（2）内存分配；（3）内存回收【重点】；（4）内存状况分析。

 

内存空间：

内存空间是指我们在运行Java程序时，Java源文件通过编译器产生字节码文件在JVM中的运行与存储情况。

内存空间从线程是否共享分为：

线程私有：

1）程序计数器

  • 一块较小的空间，是当前线程所执行的字节码行号指示器，每条线程都有自己的程序计数器，因此它也被称为“线程私有”内存。这块内存区域是虚拟机规范中唯一没有OutOfMemoryError的区域。

2）虚拟机栈

  •         是描述Java方法执行的内存模型，每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法从调用到执行完成，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

　　　　局部变量表：一片连续的内存空间，用来存放方法参数，以及方法内定义的局部变量，存放着编译期间已知的数据类型（八大基本类型和对象引用类型（reference类型），returnAddress类型）

　　　　reference类型：与基本类型不同的是它不等同本身，即使是String，内部也是char数组组成。它可能是指向对象的一个起始位置指针，也可能指向一个代表对象的句柄或其他与该对象有关的位置。

　　　　returnAddress类型：

  •           栈帧：是用来存储数据和部分过程结果的数据结构，同时也被用来处理动态链接、方法返回值和异常分派。栈帧随着方法的调用而创建随着方法结束而销毁——无论方法是正常完成还是（抛出了在方法内未被捕获的异常）都算作方法结束。

 局部变量表所需的内存空间在编译期完成分配。

Java虚拟机栈可能出现两种异常：

1、线程请求的栈深度大于虚拟机允许的栈深度，将抛出StackOverflowError。

2、虚拟机栈空间可以动态扩展，当动态扩展是无法申请到足够的空间时，抛出OutOfMemory异常。

 

3）本地方法栈

  • 本地方法区和Java Stack作用相似，区别是虚拟机栈为执行Java方法服务，区别是本地方法栈则为Native方法服务，如果一个VM实现使用C-linkage模型来支持Native调用，那么栈将会是一个C栈，但HopSpot VM直接就将本地方法栈和虚拟机栈合二为一。

 

 

线程共享：

4）方法区/永久代

  • 我们常说的永久代（元空间），用于存储被JVM加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。HotSpotVM 把GC分代收集扩展至方法区，即使用Java堆的永久代来实现方法区，这样HopSpot的垃圾收集器就可以像管理Java堆一样管理这一部分内存，而不必为方法区专门开发内存管理器。
  •     运行时常量池是方法区的一部分。class文件除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池，用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用，这部分内容在类加载后存放到方法区的运行常量池中。

 

5）类实例区（Java堆）——运行时数据区

  •    是被线程共享的一块区域，创建的对象和数组都保存在Java堆内存中，也是垃圾收集的最重要的内存区域。由于现代VM采用分代收集算法，因此Java堆从GC角度还可以细分为：新生代（Eden区、From Survivor区和To Survivor区）和老年区。

 

 

直接内存：不受JVM GC管理

 

 

内存溢出

一、堆栈溢出

 出现关键字：java.lang.OutOfMemoryError:....java heap sapce.....(堆栈溢出)

如果代码没问题，适当调整-Xmx和-Xms是可以避免的，不过一定是代码没问题，溢出的原因要么代码有问题，要么访问量太多并且每个访问的时间太长或者数据太多，导致数据释放不掉

引用使用不当导致、申请大对象导致

二、PermGen溢出

出现关键字：java.lang.OutOfMemoryError:PermGen sapce

原因：系统的代码非常多或引用的第三方的包非常多、或代码中使用了大量的常量、或通过intern注入常量、或者通过动态代码加载等方法导致常量池膨胀，解决方式：增加-XX：Permsize和-XX：MaxPermsize的大小。

三、在使用ByteBuffer中的allocateDirect()的时候会使用到，很多javaNIO的框架中被封装成其他的方法

出现关键字：java.langOutOfMemoryError:Direct buffer memory

在直接或间接使用ByteBuffer中的allocateDirect()方法的时候，而不做clear的时候就会出现类似问题。原因：不详，待深入了解

解决方式设置参数-XX：MaxDirectMemorySize

四、

出现关键字：java.lang.OutOfMemoryError:unable create new native thread

这种错误说明线程的内存空间不足，但是线程基本只占用heap以外的内存区域，也就是说这个错误说明除了heap以外的区域，无法为线程分配一块内存区域了，要么内存本身就不够，要么是heap设置得太大了，导致剩余的内存已经不多了，而由于线程本身要占用内存，所以就不够用了。

五、

出现关键字：java.lang.StackOverflowError

这个错误说明-Xss太小了，我们申请很多局部调用的栈帧等内容是存放在用户当前所持有的。

六、

出现关键字：java.lang.OutOfMemoryError:request {} byte for {} out of swap

这类错误一般是由于地址空间不够而导致的。

 

内存泄漏

原因：当一个对象已经不需要再使用本该被回收时，另一个正在使用的对象持有它的引用从而导致它不能被回收，这导致本该被回收的对象不能被回收而停留在堆内存中，这就产生了内存泄漏。

它是造成OOM（内存溢出）的一个重要原因。

常见的内存泄漏及解决方法

 

1、静态集合类引起的内存泄漏，像HashMap、Vector等的使用最容易出现内存泄漏，这些静态变量的生命周期和应用程序一致，他们所引用的Object也不能释放，因为他们也将一直被vector等引用着。

Static Vector v = new Vector(10);
for(int i=0;i<100;i++)
{
Object o = new Object();
v.add(o);
o=null;
}

 

在这个例子中，循环申请了Object对象，并将所申请的对象放入一个Vector中，如果仅仅释放引用本身（o=null），那么Vector仍然引用该对象，所以这个对象对于GC来说是不可回收的。因此，如果对象加入到Vector后，还必须从Vector中删除，最简单的方法是将Vector设置为null.

 

 

 

 

2、监听器

在java编程中，我们调用一个控件addXXXListener()等方法来增加监听器，但往往在注释对象的时候却没有记得去删除这些监听器，从而增加内存泄漏的机会。

3、各种连接

比如数据库连接（dataSourse.getConnection()）,网络连接（socket）和io连接，除非其显式调用其close（）方法将其关闭，否则是不会自动被GC回收的。对于Result和Statement对象可以不进行显式回收，但Connection一定要显式回收，因为Connection在任何时候都无法自动回收，而一旦Connection一旦被回收，resultset和statement对象就会被立即为NULL。但如果使用连接池，情况就不一样了，除了要显式地关闭连接，还必须显式地关闭resultset statement对象（关闭其中一个，另外一个也会关闭），否则就会造成大量的statement对象无法释放，从而引起内存泄漏。这种情况一般

2、非静态内部类创建静态实例造成的内存泄漏

3、handler造成的内存泄漏

4、线程造成的内训泄漏

5、资源为关闭造成的泄露

6、使用ListView时造成的内存泄漏

7、集合容器中的内存泄漏

8、WebView造成的泄露

 

posted @ 2020-03-11 17:46  cow09  阅读(181)  评论(0)    收藏  举报