欢迎您光临本小站。希望您在这里可以找到自己想要的信息。。。

Java内存模型分析

java water 1042℃ 0评论

一、Java内存的构成

    先上一个官方java document里的图:


 
    由上图可知,整块区域分为Young Generation、Tenured Generation、Permanent Generation。

详细解释一下Young区:

    Young区又分为:Eden、Survivor Space。

    Survivor Space又分为 To Survivor、 From Survivor,如下图所示:


 

Java内存分为 堆内存(heap)和 Permanent区。

1、Java堆内存(heap):

    --是 JVM 用于分配 Java 对象的内存,包含活动对象和不可用对象 

    --堆大小通常是在服务器启动时使用 java 命令中的 –Xms(最小) –Xmx(最大)标志来定义。 

2、Permanent区:

    --指内存的永久保存区域

    --是Sun JDK和HP JDK用来加载类(class)和Meta信息的专门的内存区

    --这个区域不归属Java堆内存(heap)范围

    --Class在被Loader时就会被放到此,如果Java应用很大,例如类(class)很多,那么建议增大这个区域的大小来满足加载这些类的内存需求

    --通过–XX:PermSize=***M –XX:MaxPermSize=***M调整

这里还有一个本地内存的概念:

·本地内存(native memory): 

    --是 JVM 用于其内部操作的本地内存(非Java内存) 

    --JNI 代码和第三方本地模块(例如,本地 JDBC 驱动程序)也使用本地内存 

    --最大本地内存大小取决于以下因素:操作系统进程内存大小限制、已经指定用于 Java 堆的内存

也就是说,整个物理机的内存可以说由以下部分构成:

物理内存 = Java 内存 + 本地内存 + 操作系统保留的内存

二、垃圾回收(Garbage Collection,GC)

1、为什么要垃圾回收

    --JVM自动检测和释放不再使用的内存。 

    --Java 运行时JVM会执行 GC,这样程序员不再需要显式释放对象。 

2、垃圾回收(GC)的分类

    --Minor GC

    --Full GC

3、垃圾回收(GC)的产生过程

     1)新生成的对象在Eden区完成内存分配

     2)当Eden区满了,再创建对象,会因为申请不到空间,触发minorGC,进行young(eden+1survivor)区的
垃圾回收。(为什么是eden+1survivor:两个survivor中始终有一个survivor是空的,空的那个被标记成To
Survivor)

     3)minorGC时,Eden不能被回收的对象被放入到空的survivor(也就是放到To
Survivor,同时Eden肯定会被清空),另一个survivor(From
Survivor)里不能被GC回收的对象也会被放入这个survivor(To
Survivor),始终保证一个survivor是空的。(MinorGC完成之后,To Survivor 和 From
Survivor的标记互换)

     4)当做第3步的时候,如果发现存放对象的那个survivor满了,则这些对象被copy到old区,或者survivor区没有满,但是有些对象已经足够Old(通过XX:MaxTenuringThreshold参数来设置),也被放入Old区

     5)当Old区被放满的之后,进行完整的垃圾回收,即 Full GC

     6)Full GC时,整理的是Old Generation里的对象,把存活的对象放入到Permanent Generation里。

4、垃圾回收的回收器

  --串行(–XX:+UseSerialGC )

    Out of Box算法,年轻代串行复制,年老代串行标记整理,主要用于桌面应用

  --并行(–XX:+UseParallelGC )

     年轻代暂停应用程序,多个垃圾收集线程并行的复制收集,年老代暂停应用程序,与串行收集器一样,单垃圾收集线程标记整理。JDK 6.0启用该算法后,默认启用了-XX:+UseParallelOldGC,性能大为提高

  --并发(Concurrent Low Pause Collector)( –XX:+UseConcMarkSweepGC )

     启用该参数,默认启用了-XX:+UseParNewGC;简单的说,并发是指用户线程与垃圾收集线程并发,程序在继续运行,而垃圾收集程序运行于其他CPU上。

三、Java内存的调优参数

-Xmx1024m:

    设置JVM最大可用内存为1024M。

-Xms1024m:

    设置JVM促使内存为1024M。此值可以设置与-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。

-Xmn512m:

    设置年轻代大小为512M。(持久代一般固定大小为64m,所以增大年轻代后,将会减小年老代大小。此值对系统性能影响较大,Sun官方推荐配置为整个堆的3/8。)

-Xss128k:

    设置每个线程的堆栈大小。这个值可以根据应用的线程所需内存大小进行调整。在相同物理内存下,减小这个值能生成更多的线程。但是操作系统对一个进程内的线程数还是有限制的,不能无限生成。

-XX:NewRatio=4

    设置年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值(总的大小是Xms的值)。设置为4,则年轻代与年老代所占比值为1:4,年轻代占整个堆栈的1/5。

    举个例子,-Xms 设置为 1024m,-Xmx 也设置为 1024m的情况下:

      ·年轻代 = 1024M/5 = 204.8M

      ·年老代 = 1024M/5*4 = 819.2M

    如果-Xms和-Xmx的值设置的不一样,可以添加 -XX:MinHeapFreeRatio=<minimum> 和
-XX:MaxHeapFreeRatio=<maximum> 参数,使内存的大小能够在 大于 -Xms 和 小于 -Xmx
之间的范围内自动调整,所以内存中会有Virtual的空间(我是这样理解的,不是太清楚,这里需要大家指教)

英文原文如下:http://java.sun.com/docs/hotspot/gc1.4.2/#3. Sizing the Generations|outline

    By default, the virtual machine grows or shrinks the heap at
each collection to try to keep the proportion of free space to live
objects at each collection within a specific range. This target range is
set as a percentage by the parameters
-XX:MinHeapFreeRatio=<minimum> and
-XX:MaxHeapFreeRatio=<maximum>, and the total size is bounded
below by -Xms and above by -Xmx .

-XX:SurvivorRatio=4:

    设置年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值。设置为4,则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:4,一个Survivor区占整个年轻代的1/6

-XX:MaxPermSize=16m:

    设置持久代大小为16m。

-XX:MaxTenuringThreshold=0:

    设置垃圾最大年龄。如果设置为0的话,则年轻代对象不经过Survivor区,直接进入年老代。对于年老代比较多的应用,可以提高效
率。如果将此值设置为一个较大值,则年轻代对象会在Survivor区进行多次复制,这样可以增加对象再年轻代的存活时间,增加在年轻代即被回收的概论。

总结如下图:


 

四、内存分配中会出现的错误

关于内存最常见的错误应该是这两个:

  -- 内存溢出 Out Of Memory(OOM)

  -- 内存泄露 Memory Leak (ML)

 

1、内存溢出

    内存溢出发生在这种状况下:Java内存完成Minor GC 之后想要把还存活的对象放到 Old区 里,但是这时Old区 已经满了,同时 Permanent区也已经放不下存活的对象。这时就会产生 OOM 错误。


2、内存泄露

    在Java中,内存泄漏就是存在一些被分配的对
象,这些对象有下面两个特点,首先,这些对象是有被引用的,即在有向树形图中,存在树枝通路可以与其相连;其次,这些对象是无用的,即程序以后不会再使用
这些对象。如果对象满足这两个条件,这些对象就可以判定为Java中的内存泄漏,这些对象不会被GC所回收,然而它却占用内存。

    找到一个例子:

    “这里引用
一个常看到的例子,在下面的代码中,循环申请Object对象,并将所申请的对象放入一个Vector中,如果仅仅释放对象本身,但因为Vector仍然
引用该对象,所以这个对象对GC来说是不可回收的。因此,如果对象加入到Vector后,还必须从Vector中删除,最简单的方法就是将Vector对
象设置为null。

  1. Vector v = new Vector(10);      

  2. for (int i = 1; i < 100; i++)      

  3. {      

  4.  Object o = new Object();      

  5.  v.add(o);      

  6.  o = null;      

  7. }//此时,所有的Object对象都没有被释放,因为变量v引用这些对象。     

实际上这些对象已经是无用的,但还被引用,GC就无能为力了(事实上GC认为它还有用),这一点是导致内存泄漏最重要的原因。”

3、补充一个:PermGen space Error

    因为 GC 不会在主程序运行期对PermGen space进行清理,所以如果应用中有很CLASS需要Load的话,就很可能出现PermGen space错误。

    另外如果WEB APP下使用了大量的第三方jar, 其大小超过了 jvm 默认的大小那么也会产生此错误信息了。

五、总结

   上面4点的内容可以跟下面这个图来进行融合:


 

======================= 全文完 =================

转载请注明:学时网 » Java内存模型分析

喜欢 (0)or分享 (0)

您必须 登录 才能发表评论!