JVM的理解以及java8的了解
JVM简介:
java虚拟机本质是就是一个程序, 通过类加载器加载java文件到数据区,然后用引擎与操作系统进行交互
运行在操作系统之上,与硬件没有直接交互
加载java文件
JVM classloader类加载器的(继承关系)
- 1.启动类加载器(bootstrap--c++)
虚拟机自带的加载器(路径jre/lib/rt.jar),加载java自带的class文件,java依赖库(jre中),获取加载器返回对象null - 2.扩展类加载器(Extension--java)
加载第三方依赖类(第三方jar包)获取加载器为:ExtClassLoader - 3.应用程序类加载器(App--java):也叫系统类加载器,加载当前应用的classpath的所有类
AppClassloader 自定义类当前的加载器 - 4.自定义加载类(自己编写继承实现类 Java.lang.ClassLoader)
连接操作系统
执行引擎Execution Engine
native interface
java本身不能对操作系统底层进行访问和操作 但是可以通过JNI接口调用其他语音来实现对底层的调用
核心块
Native Method Stack
native栈,存放native方法
PC寄存器
每一个线程都有一个程序计数器,是线程私有的,就是一个指针,只想方法区中的方法字节码(用来存储指向下一条指令的地址,也即将执行的代码),有执行引擎读取下一条指令,是一个非常小的内存空间,几乎可以忽略
栈
- 1、也叫栈内存,主管java程序的运行,线程创建时创建,它的生命周期跟随线程的生命周期;线程结束,栈内存就释放, $color{red}{red}$ $color{blue}{对于栈来说不存在垃圾回收问题},只要线程一结束,栈就over,生命周期和线程一致,是线程私有的
基本类型的变量、实例方法、引用类型变量都是在函数的栈内存中分配 - 2、java.lang.StackOverflowError
一致调用栈中的方法,死循环递归调用;导致java.lang.StackOverflowError
方法区
方法去是线程共享的,通常用来保存装在的类的原结构信息
堆(Heap)
堆内存逻辑上分为三个区:
- 1.新生区
- a.伊甸区
new 的对象存放在伊甸园区,
- b.幸存0区
- c.幸存1区
默认幸存15次之后去养老区 - 2.养老区
- 3.永久存储区(非堆内存)java不在有永久带,取而代之的是【元空间】
堆内调优
XX|名称|介绍
-|-|-
-Xms|堆内存的初始大小|设置初始分配大小,默认为物理内存的“1/64”
-Xmx|堆内存的最大设置|最大分配内存,默认为屋里内存的“1/4”
垃圾回收(GC)
-
Minor(次要的) GC 轻量级的垃圾回收
YGC :对新生代堆进行gc。频率比较高,edn区空间不足时执行young GC -
Major(重大的) GC
FGC :old区空间不足时,perm空间不足,调用system.gc(), ygc的悲观策略都会执行FGC
Java 8 不再有永久带,取而代之的是元空间(Metaspace)
堆内存溢出,GC回收的速率小于垃圾产生的速率;以至于垃圾的大小大于jvm设置的最大内存
java.lang.OutOfMemoryError:
String str = "www.baidu.com";
while (true){
str = str + new Random().nextInt(12122) + new Random().nextInt(99999999);
}
MAT eclipse Memory Analyzer
内存快照文件抓取与分析
分析dump文件,快速定位内存泄漏问题
-Xms1m -Xmx8m -XX:+heapDumpOutOfMemoryError 生成内存快照文件(MAT分析)
javap jmap jstack jinfo jqs jshell
说明
类加载器机制:双亲委派机制 + 沙箱机制:防止恶意代码对java代码的破坏,表现:不能自己编写原有的类,如自定义String类
什么是OOM,写代码实现Stack Overflow和OutOfMemoryError
JVM常用的调优
内存快照抓取和MAT分析hprof文件
idea 内存快照抓取hprof文件
-XX:+heapDumpOutOfMemoryError -XX:HeapDumpPath=D:dumpgc.hprof
常见的OOM以及解决办法
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1、OOM for Heap=>例如:Java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
【分析】
此OOM是由于JVM中heap的最大值不满足需要,将设置heap的最大值调高即可,参数样例为:-Xmx2G
【解决方法】
调高heap的最大值,即-Xmx的值调大。
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2、OOM for Perm=>例如:java.lang.OutOfMemoryError: Java perm space
【分析】
此OOM是由于JVM中perm的最大值不满足需要,将设置perm的最大值调高即可,参数样例为:-XX:MaxPermSize=512M
【解决方法】
调高heap的最大值,即-XX:MaxPermSize的值调大。
另外,注意一点,Perm一般是在JVM启动时加载类进来,如果是JVM运行较长一段时间而不是刚启动后溢出的话,
很有可能是由于运行时有类被动态加载进来,此时建议用CMS策略中的类卸载配置。
如:-XX:+UseConcMarkSweepGC -XX:+CMSClassUnloadingEnabled
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3、OOM for GC=>例如:java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded
【分析】
此OOM是由于JVM在GC时,对象过多,导致内存溢出,建议调整GC的策略,在一定比例下开始GC而不要使用默认的策略,或者将新代和老代设置合适的大小,
需要进行微调存活率。
【解决方法】
改变GC策略,在老代80%时就是开始GC,并且将-XX:SurvivorRatio(-XX:SurvivorRatio=8)和-XX:NewRatio(-XX:NewRatio=4)设置的更合理。
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4、OOM for native thread created=>例如:java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
【分析】
参考如下:
(MaxProcessMemory - JVMMemory - ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Number of threads
MaxProcessMemory 指的是一个进程的最大内存
JVMMemory JVM内存
ReservedOsMemory 保留的操作系统内存
ThreadStackSize 线程栈的大小
如果JVM内存调的过大或者可利用率小于20%,可以建议将heap及perm的最大值下调,并将线程栈调小,即-Xss调小,如:-Xss128k
【解决方法】
在JVM内存不能调小的前提下,将-Xss设置较小,如:-Xss:128k
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5、OOM for allocate huge array=>例如:Exception in thread "main": java.lang.OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
分析】
此类信息表明应用程序(或者被应用程序调用的APIs)试图分配一个大于堆大小的数组。例如,如果应用程序new一个数组对象,大小为512M,但是最大堆大小为256M,因此OutOfMemoryError会抛出,因为数组的大小超过虚拟机的限制。
解决方法】
(1)、首先检查heap的-Xmx是不是设置的过小
(2)、如果heap的-Xmx已经足够大,那么请检查应用程序是不是存在bug,例如:应用程序可能在计算数组的大小时,存在算法错误,导致数组的size很大,从而导致巨大的数组被分配。
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6、 OOM for small swap=>例如:Exception in thread "main": java.lang.OutOfMemoryError: request
bytes for . Out of swap space?
【分析】
抛出这类错误,是由于从native堆中分配内存失败,并且堆内存可能接近耗尽。这类错误可能跟应用程序没有关系,例如下面两种原因也会导致错误的发生:
(1)操作系统配置了较小的交换区
(2)系统的另外一个进程正在消耗所有的内存
【解决方法】
(1)、检查os的swap是不是没有设置或者设置的过小
(2)、检查是否有其他进程在消耗大量的内存,从而导致当前的JVM内存不够分配。
注意:虽然有时