《深刻理解Java虛擬機》讀後總結（二）JVM內存分配

《深刻理解Java虛擬機》讀後總結

（一）Sun HotSpot JVM內存模型

（二）Sun HotSpot JVM內存分配

（三）Sun HotSpot JVM內存監控

（四）Sun HotSpot JVM垃圾回收

 

基於Sun HotSpot JVM

請先了解JVM內存模型在來看此篇文章

使用對JVM不一樣內存區域灌入數據，致使相關區域內存溢出，來驗證JVM內存分配

先看一個經典問題：

String s1 = "小金子(aub)";
String s2 = "小金子(aub)";
String s3 = "小金子" + "(aub)";
String s4 = new String("小金子(aub)");
String s5 = "小金子" + new String("(aub)");
String s6 = s4.intern();
System.out.println("s1 == s2: " + (s1 == s2));//true;
System.out.println("s1 == s3: " + (s1 == s3));//true;
System.out.println("s2 == s3: " + (s2 == s3));//true;
System.out.println("s1 == s4: " + (s1 == s4));//false;
System.out.println("s1 == s5: " + (s1 == s5));//false;
System.out.println("s4 == s5: " + (s4 == s5));//false;
System.out.println("s1 == s6: " + (s1 == s6));//true;

 緣由就在與String對象特殊的內存分配方式：（Strings pool是JVM內存中運行時常量池的一部分）

1.String s1 = new String("小金子(aub)");

2.String s2 = "小金子(aub)";
3.String s3 = "小金子" + "(aub)";

　　雖然兩個語句都是返回一個String對象的引用，可是jvm對二者的處理方式是不同的。

對於第一種，jvm會立刻在heap中建立一個String對象，而後將該對象的引用返回給用戶。

對於第二種，jvm首先會在內部維護的strings pool中經過String的 equels 方法查找是對象池中是否存放有該String對象，若是有，則返回已有的String對象給用戶，而不會在heap中從新建立一個新的String對象;若是對象池中沒有該String對象，jvm則在heap中建立新的String對象，將其引用返回給用戶，同時將該引用添加至strings pool中。

注意：使用第一種方法建立對象時，jvm是不會主動把該對象放到strings pool裏面的，除非程序調用 String的intern方法

對於第三種，jvm會進行「+」運算符號的優化，兩遍都是字符串常量會作相似於第二種的處理，若是「+」任意一邊是一個變量，就會作相似第一種的處理。

JVM棧和Native Method棧內存分配：

JAVA中八個基本類型數據，在運行時都是分配在棧中的。在棧上分配的內存，隨着數據的進棧出棧，方法運行完畢，或則線程結束時，自動被回收掉了。

測試代碼以下：

public class JvmStackOOM {
private int stackLength = 1;
public void execute() {
try {
stackLeak();
} catch (Throwable e) {
System.out.println("stackLength : " + stackLength);
e.printStackTrace();
}
}
private void stackLeak() {
stackLength++;
stackLeak();
}
}

用一個遞歸不斷地對實例變量stackLength進行自增操做，當JVM在擴展棧時沒法申請到足夠的空間，將產生StackOverflowError

可使用Jvm 參數-Xss配置棧大小，例如：-Xss2M，棧內存越大，可的棧深度越大，在內存不變的狀況下，jvm可建立的線程就越少，須要合理設置。

方法區內存分配：

 類信息和運行時常量將會分配到此區域。

測試代碼以下：

public class JvmRuntimeConstantPoolOOM {
private int runtimeConstantCount = 1;
public void execute() {
try {
runtimeConstantLeak();
} catch (Throwable e) {
System.out.println("runtimeConstantCount : " + runtimeConstantCount);
e.printStackTrace();
}
}
private void runtimeConstantLeak() {
List<String> list = new ArrayList<String>();
while (true) {
list.add(String.valueOf(runtimeConstantCount++).intern());
}
}
}

使用String的intern()方法向方法區中灌入數據，當方法區內存不足時，拋出OutOfMemoryError: PermGen space，

也能夠加載過多的類的方式，測試是否有OutOfMemoryError: PermGen space異常，若是有說明類信息也是存放在方法區中的能夠

使用Jvm 參數-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize配置棧大小，例如：-XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M

堆內存分配：

全部對象實例及數組都會在堆上分配。

堆分爲新生代和老年代。新生代分爲3個區域：一個eden區，和兩個survivor區（互爲From、To，相對的），

新建對象時首先想eden區申請分配空間，若是空間夠，就直接進行分配，不然進行一次Minor GC(新生代垃圾回收)。

Minor GC後再次嘗試將對象放到eden區，若是空間仍然不夠，直接在老年代建立對象。

測試代碼以下：

public class JvmHeapOOM {
private int bojectCount = 1;
public void execute() {
try {
heapLeak();
} catch (Throwable e) {
System.out.println("bojectCount : " + bojectCount);
e.printStackTrace();
}
}
private void heapLeak() {
List<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>();
while (true) {
list.add(new OOMObject());
bojectCount++;
}
}
private class OOMObject {
}
}

建立多個OOMObject對象放到List中，當堆內存不足時，產生OutOfMemoryError：Java Heap space

使用Jvm 參數-Xm -Xmx -Xmn -XX:SurvivorRatio配置堆，例如：-Xms20M -Xmx20M -Xmn10M -XX:SurvivorRatio=8

本地直接內存分配： 

堆外內存，NIO相關操做將在此分配內存

使用Jvm 參數-XX:MaxDirectMemorySize配置，例如：-XX:MaxDirectMemorySize=10M

全部用到的JVM啓動參數：-Xss2M       設置JVM棧內存大小-Xms20M    設置堆內存初始值-Xmx20M    設置堆內存最大值-Xmn10M    設置堆內存中新生代大小-XX:SurvivorRatio=8  設置堆內存中新生代Eden 和 Survivor 比例-XX:PermSize=10M  設置方法區內存初始值-XX:MaxPermSize=10M  設置方法區內存最大值-XX:MaxDirectMemorySize=10M 設置堆內存中新生代大小