JVM 入门三板斧
一个JVM实例只存在一个堆内存,堆内存的大小是可以调节的。类加载器读取了类文件后,需要把类、方法、常变量放到堆内存中,保存所有引用类型的真实信息,以方便执行器执行,堆内存分为三部分:
Young Generation Space新生区Young
Tenure generation space养老区Old
Permanent Space永久区Perm
堆内存示意图:
1. 新生区
新生区是类的诞生、成长、消亡的区域,一个类在这里产生,应用,最后被垃圾回收器收集,结束生命。新生区又分为两部分: 伊甸区(Eden space)和幸存者区(Survivor pace) ,所有的类都是在伊甸区被new出来的。幸存区有两个: 0区(Survivor 0 space)和1区(Survivor 1 space)。当伊甸园的空间用完时,程序又需要创建对象,JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收(Minor GC),将伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。然后将伊甸园中的剩余对象移动到幸存 0区。若幸存 0区也满了,再对该区进行垃圾回收,然后移动到 1 区。那如果1 区也满了呢?再移动到养老区。若养老区也满了,那么这个时候将产生Major GC(FullGC),进行养老区的内存清理。若养老区执行了Full GC之后发现依然无法进行对象的保存,就会产生OOM异常“OutOfMemoryError”。
如果出现java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space异常,说明Java虚拟机的堆内存不够。原因有二:
(1)Java虚拟机的堆内存设置不够,可以通过参数-Xms、-Xmx来调整。
(2)代码中创建了大量大对象,并且长时间不能被垃圾收集器收集(存在被引用)。
2. 养老区
养老区用于保存从新生区筛选出来的 JAVA 对象,一般池对象都在这个区域活跃。
3. 永久区
永久存储区是一个常驻内存区域,用于存放JDK自身所携带的 Class,Interface 的元数据,也就是说它存储的是运行环境必须的类信息,被装载进此区域的数据是不会被垃圾回收器回收掉的,关闭 JVM 才会释放此区域所占用的内存。
如果出现java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space,说明是Java虚拟机对永久代Perm内存设置不够。一般出现这种情况,都是程序启动需要加载大量的第三方jar包。例如:在一个Tomcat下部署了太多的应用。或者大量动态反射生成的类不断被加载,最终导致Perm区被占满。
Jdk1.6及之前: 有永久代, 常量池1.6在方法区
Jdk1.7: 有永久代,但已经逐步“去永久代”,常量池1.7在堆
Jdk1.8及之后: 无永久代,常量池1.8在元空间
方法区
方法区也叫永久代。在过去(自定义类加载器还不是很常见的时候),类大多是”static”的,很少被卸载或收集,因此被称为“永久的(Permanent)”。同时,由于类class是JVM实现的一部分,并不是由应用创建的,所以又被认为是“非堆(non-heap)”内存。
永久代也是各个线程共享的区域,它用于存储已经被虚拟机加载过的类信息,常量,静态变量(JDK7中被移到Java堆),及时编译期编译后的代码(类方法)等数据。这里要讲一下运行时常量池,它是方法区的一部分,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用(其实就是八大基本类型的包装类型和String类型数据(JDK7中被移到Java堆))。
在JDK1.7中的HotASpot中,已经把原本放在方法区的字符串常量池移出,
将interned String移到Java堆中
将符号Symbols移到native memory(不受GC管理的内存)
从JDK7开始永久代的移除工作,贮存在永久代的一部分数据已经转移到了Java Heap或者是Native Heap。但永久代仍然存在于JDK7,并没有完全的移除:符号引用(Symbols)转移到了native heap;字面量(interned strings)转移到了java heap;类的静态变量(class statics)转移到了java heap。
永久代在JDK1.8中进行了巨大改变,JDK1.8中移出了永久代,取而代之的是 Metaspace。
在JDK8之前的HotSpot JVM,存放这些”永久的”的区域叫做“永久代(permanent generation)”。永久代是一片连续的堆空间,在JVM启动之前通过在命令行设置参数-XX:MaxPermSize来设定永久代最大可分配的内存空间,默认大小是64M(64位JVM由于指针膨胀,默认是85M)。永久代的垃圾收集是和老年代(old generation)捆绑在一起的,因此无论谁满了,都会触发永久代和老年代的垃圾收集。不过,一个明显的问题是,当JVM加载的类信息容量超过了参数-XX:MaxPermSize设定的值时,应用将会报OOM的错误(32位的JVM默认MaxPermSize是64M,而JDK8里的Metaspace,也可以通过参数-XX:MetaspaceSize 和-XX:MaxMetaspaceSize设定大小,但如果不指定MaxMetaspaceSize的话,Metaspace的大小仅受限于native memory的剩余大小。也就是说永久代的最大空间一定得有个指定值,而如果MaxPermSize指定不当,就会OOM)。
随着JDK8的到来,JVM不再有PermGen。但类的元数据信息(metadata)还在,只不过不再是存储在连续的堆空间上,而是移动到叫做“Metaspace”的本地内存(Native memory)中。
由于类的元数据可以在本地内存(native memory)之外分配,所以其最大可利用空间是整个系统内存的可用空间。这样,你将不再会遇到OOM错误,溢出的内存会涌入到交换空间(swap)。最终用户可以为类元数据指定最大可利用的本地内存空间,JVM也可以增加本地内存空间来满足类元数据信息的存储。
永久存储区是一个常驻内存区域,用于存放JDK自身所携带的 Class,Interface 的元数据,也就是说它存储的是运行环境必须的类信息,被装载进此区域的数据是不会被垃圾回收器回收掉的,关闭 JVM 才会释放此区域所占用的内存。
如果出现java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space,说明是Java虚拟机对永久代Perm内存设置不够。一般出现这种情况,都是程序启动需要加载大量的第三方jar包。例如:在一个Tomcat下部署了太多的应用。或者大量动态反射生成的类不断被加载,最终导致Perm区被占满。
Jdk1.6及之前: 有永久代, 常量池1.6在方法区
Jdk1.7: 有永久代,但已经逐步“去永久代”,常量池1.7在堆
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