• JVM学习


    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

    • 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

    • 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。

    • 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

    • 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。

    • 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

    • 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。

    • 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:虽然有时部分显示导致OOM的原因,但大多数情况下,显示的是提示分配失败的源模块的名称,所以有必要查看日志文件,如crash时的hs文件。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/monkay/p/11339350.html
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