Jvm知识点

就算你躺在沙发上三天不起,拉不开窗帘,因为决定不了穿哪双袜子哭个没完,我也不会停止爱你.

前言

面试的时候 必问JVM ,淦!咱们准备好好复习吧,加油!奇怪的知识又增加了呐.

Jvm知识点

1. JVM内存模型

根据JVM规范,JVM 内存共分为虚拟机栈,堆,方法区,程序计数器,本地方法栈五个部分

Jvm知识点

程序计数器(线程私有):
是当前线程执行字节码的行号治时期,每条线程都有一个独立的程序计数器,这类内存也称为“线程私有”的内存。正在执行java方法的话,计数器记录的是虚拟机字节码指令的地址(当前指令的地址)。如果是Natice方法,则为空。

java 虚拟机栈

也是 线程私有的

每个方法在执行的时候也会创建一个栈帧,存储了 局部变量,操作数,动态链接,方法返回地址

每个方法从调用到执行完毕,对应一个栈帧在虚拟机栈中的入栈和出栈。

通常所说的栈,一般是指在虚拟机栈中的局部变量部分。

局部变量所需内存在编译期间完成分配,

如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,则StackOverflowError。

如果虚拟机栈可以动态扩展,扩展到无法申请足够的内存,则OutOfMemoryError。

本地方法栈 本地方法栈(Native Method Stacks)与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的,其

区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java 方法(也就是字节码)服务,而本地方法栈则

是为 虚拟机使用到的Native 方法服务 。虚拟机规范中对本地方法栈中的方法使用的语

言、使用方式与数据结构并没有强制规定,因此具体的虚拟机可以自由实现它。甚至

有的虚拟机(譬如Sun HotSpot 虚拟机)直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。

与虚拟机栈一样,本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError 和OutOfMemoryError

异常

Java堆(线程共享)

被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动的时候创建,用于存放对象实例

对可以按照可扩展来实现(通过-Xmx 和-Xms 来控制)

当队中没有内存可分配给实例,也无法再扩展时,则抛出OutOfMemoryError异常。

方法区(线程共享)

被所有方法线程共享的一块内存区域。

用于存储已经被虚拟机加载的类信息,常量,静态变量等。

这个区域的内存回收目标主要针对常量池的回收和堆类型的卸载。

JDK8 HotSpot JVM 将移除永久区,使用本地内存来存储类元数据信息并称之为: 空间(Metaspace) 。这意味着不会再有java.lang.OutOfMemoryError: PermGen问题,也不再需要你进行调优及监控内存空间的使用。

二、空间分配担保(就像贷款一样) -XX:HandlerPromotionFailure

Minor GC之前检查

老年代最大可用连续空间是否 > 新生代所有对象总空间。

大于—-> Minor GC

不大于—>老年代最大可用连续空间是否>历次晋升到老年代对象的平均大小

大于—–> Minor GC

不大于 —–> Full GC

-XX:HandlerPromotionFailure

注:Minor GC 是针对新生代的垃圾回收,MajorGC是老年代的,Full GC 是Minor GC 加上 MajorGC

堆内存划分

Jvm知识点

新生代

所有new的对象都在堆里面。对象优先分配到Eden区,可以通过参数-XX:SurviviorRatio=8来指定Eden区和Survivior的比例,这样划分的依据和好处是根据gc的回收算法来定的。做到了内存利用率高。

经过几次(可以通过参数设置)minor gc还存活的对象进入S0,再经过几次minor gc还存活进入S1,达到minor gc的阈值(-XX:MaxTenuringThreshold=?)进入老年代。

还有就是动态对象年龄判定,相同年龄所有对象的大小总和 > survivor空间的一半,直接晋级老年代,不需要进行年龄阈值的判断。

这个区域的理想是98%以上的对象能够被回收。

老年代
大对象(-XX:PretenureSizeThreadshold=1024)直接进入老年代,在新生代里面长期存活的对象进入老年代。老年代对应的是major gc。

永久代
包含元数据信息,如class,method的detail信息

在Java1.8时,删除了方法区,增加了元空间,如下图:

Jvm知识点

永久代与元空间

PermGen空间状况 :这部分内存空间将全部移除。JVM的参数:PermSize 和 MaxPermSize 会被忽略并给出警告(如果在启用时设置了这两个参数)。

Metaspace 容量默认情况下,类元数据只受可用的本地内存限制 (容量取决于是32位或是64位操作系统的可用虚拟内存大小)。 新参数(MaxMetaspaceSize)用于限制本地内存分配给类元数据的大小 。如果没有指定这个参数,元空间会在运行时根据需要动态调整。

另外,对于僵死的类及类加载器的垃圾回收将在元数据使用达到“MaxMetaspaceSize”参数的设定值时进行。适时地 监控和调整元空间 对于减小垃圾回收频率和减少延时是很有必要的。持续的元空间垃圾回收说明,可能存在类、类加载器导致的内存泄漏或是大小设置不合适。

永久代

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 (对于这句话,译者的理解是: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)。

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。

在JDK7 update 4即随后的版本中,提供了完整的支持对于 Garbage-First(G1) 垃圾收集器,以取代在 JDK5中发布的CMS收集器 。使用G1,PermGen仅仅在 FullGC(stop-the-word,STW) 时才会被收集。G1仅仅在PermGen满了或者应用分配内存的速度比G1并发垃圾收集速度快的时候才触发FullGC。

而对于CMS收集器,通过开启布尔参数-XX:+CMSClassUnloadingEnabled来并发对PermGen进行收集。对于G1没有类似的选项,G1只能通过FullGC,stop the world,来对PermGen进行收集。

永久代在JDK8中被完全的移除了。所以永久代的参数-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize也被移除了。

元空间

在JDK8中,classe metadata(the virtual machines internal presentation of Java class),被存储在叫做Metaspace的native memory。一些新的flags被加入:

1、 -XX:MetaspaceSize ,class metadata的初始空间配额,以bytes为单位,达到该值就会触发垃圾收集进行类型卸载,同时GC会对该值进行调整:如果释放了大量的空间,就适当的降低该值;如果释放了很少的空间,那么在不超过MaxMetaspaceSize(如果设置了的话),适当的提高该值。

2、 -XX:MaxMetaspaceSize ,可以为class metadata分配的最大空间。默认是没有限制的。

3、 -XX:MinMetaspaceFreeRatio ,在GC之后,最小的Metaspace剩余空间容量的百分比,减少为class metadata分配空间导致的垃圾收集

4、 -XX:MaxMetaspaceFreeRatio ,在GC之后,最大的Metaspace剩余空间容量的百分比,减少为class metadata释放空间导致的垃圾收集

5、默认情况下, class metadata 的分配仅受限于可用的native memory总量。可以使用MaxMetaspaceSize来限制可为class metadata分配的最大内存。当class metadata的使用的内存达到MetaspaceSize(32位clientVM默认12Mbytes,32位ServerVM默认是16Mbytes)时就会对死亡的类加载器和类进行垃圾收集。设置MetaspaceSize为一个较高的值可以推迟垃圾收集的发生。

这里科普下,在Windows下称为虚拟内存(virtual memory),在Linux下称为交换空间(swap space),用于当系统需要更多的内存资源而物理内存已经满了的情况下,将物理内存中不活跃的页转移到磁盘上的交换空间中。

在JDK8,Native Memory,包括Metaspace和C-Heap。

永久代的移除对最终用户意味着什么?

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。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。

注:永久代的移除并不意味者类加载器泄露的问题就没有了。因此,你仍然需要监控你的消费和计划,因为内存泄露会耗尽整个本地内存,导致内存交换(swapping),这样只会变得更糟。

Jvm知识点

创作不易,如果本篇文章能帮助到你,请给予支持,赠人玫瑰,手有余香,虫虫蟹蟹观众姥爷了

原文 

https://segmentfault.com/a/1190000023289107

本站部分文章源于互联网,本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供。如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。

PS:推荐一个微信公众号: askHarries 或者qq群:474807195,里面会分享一些资深架构师录制的视频录像:有Spring,MyBatis,Netty源码分析,高并发、高性能、分布式、微服务架构的原理,JVM性能优化这些成为架构师必备的知识体系。还能领取免费的学习资源,目前受益良多

转载请注明原文出处:Harries Blog™ » Jvm知识点

赞 (0)
分享到:更多 ()

评论 0

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址