JVM(一):Java内存区域与内存溢出异常
一.运行时数据区
共分为5块:
- 程序计数器 (线程私有,当前线程所执行的字节码的行号指示器)
- Java虚拟机栈 (线程私有,证明周期与线程相同,描述的是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,用于存储:局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息)
- 本地方法栈 (线程私有,本地方法栈类似于虚拟机栈,只不过执行的是Native方法)
- Java堆 (线程共享的一块内存区域,几乎所有的对象实例以及数组都要在堆上分配)
- 方法区 (线程共享,存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据)
- 直接内存 (并不属于JVM但是需要讲一下)
1.1 Java虚拟机栈
局部变量表: 存放了编译期可知的基本数据类型和对象引用和returnAddress类型。
局部变量表所需的内存空间在编译期完成分配,当进入一个方法时,这个方法需要在栈帧中分配多大的局部变量空间是完全正确的,在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。
在Java虚拟机规范中,对这个区域规定了两种异常情况:
- 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的栈深度,将抛出StackOverflowError异常
- 如果虚拟机可以动态扩展,扩展时无法申请到足够的内存,就会抛出OutOfMemoryError异常
1.2 Java堆
因为几乎所有的对象实例都要分配到堆上,而GC的主要清理目标就是对象实例,所以,Java堆是GC的主要区域。
由于现在的收集器大都采用分代收集算法,所以Java堆还可以细分:新生代和老年代;再细致一点还可以分为Eden空间,from Survivor空间 和 to Survivor空间。
具体 回收算法和方案 稍后 详细讲解
1.3 对象的创建
- 检查这个new 指令的参数是否能够在常量池定位到一个类的符号引用,并且检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化过。如果没有则执行类加载。
- 为新生对象分配内存-指针碰撞: 堆内存是规整的,则只需要移动指针获取相应大小的空间;空闲列表:堆内存不规整,需要维护一个列表记录哪些内存空间可用,从列表中获取然后分配。会产生同步问题,CAS +失败重试机制。
- 内存分配完成之后,给内存空间初始化为零值(不含对象头)。
- 设置必要信息(属于哪个类的实例,类的元数据,对象的哈希码).
- 虚拟机部分对象已完成,接下来按照程序构造,初始化对象
二. OutOfMemoryError 和 StackOverflowError
1.java堆溢出 示例:
配置参数:-Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError(dump当前内存堆的转储快照)
public class LeetCode { // 堆溢出
static class OOMobject {} public static void main(String[] args){
// 堆溢出
List<OOMobject> list = new ArrayList<>(); while(true){
list.add(new OOMobject());
} }
}
使用Jhat查看解析快照文件。
解决方案:1.查看是否是内存泄露,可以用工具查看GC Roots与对象的关联路径 判断哪些对象是无用的,什么原因导致GC无法回收
2.如不存在泄露,应当查看 堆参数 也就是 -Xmx 和 -Xms,看一下物理内存是否还允许堆内存调大一些
3.从代码上检查是否存在某些对象的生命周期过长、持有状态时间过长的情况,尝试优化代码减少内存消耗。
2.虚拟机栈溢出
public class LeetCode { private int stackLength = 1; public static void main(String[] args) throws Throwable{
LeetCode leetCode = new LeetCode();
try{
leetCode.stackLeak();
} catch (Throwable e) {
System.out.println("stack length:" + leetCode.stackLength);
throw e;
}
}
public void stackLeak() {
stackLength++;
stackLeak();
}
}
使用 -Xss参数,减小栈的内存容量。结果抛出StackOverFlowError异常。
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