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JVM學習筆記內(nèi)存結構-創(chuàng)新互聯(lián)

內(nèi)存結構 程序計數(shù)器

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作用：記錄下一條JVM指令的執(zhí)行地址

特點：

  1. 線程私有
  2. 不存在內(nèi)存溢出
虛擬機棧

  1. 每個線程運行時所需的內(nèi)存稱為虛擬機棧。
  2. 每個棧由多個棧幀（Frame）組成，每個棧幀對應每次方法調(diào)用時占用的內(nèi)存。
  3. 每個線程只能有一個活動棧幀，對應當前正在執(zhí)行的方法。

問題辨析：

  1. 垃圾回收會管理棧內(nèi)存嗎？不會，棧產(chǎn)生的棧幀內(nèi)存每次調(diào)用完成后都會彈出棧，會被自動回收。
  2. 棧內(nèi)存分配越大越好？不，棧內(nèi)存大了，線程數(shù)會減少。
  3. 方法內(nèi)局部變量是否線程安全？
    1. 如果變量作用范圍只是在方法內(nèi)，則線程安全。
    2. 若變量引用了對象，則需要考慮線程安全

棧內(nèi)存溢出

  1. 棧幀過多導致棧內(nèi)存溢出
  2. 棧幀過大導致棧內(nèi)存溢出

案例1：CPU占用過多

定位

  • 用top定位哪個進程對CPU的占用過高
  • ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 進程id（線程id為10進制）
  • jstack 進程id（線程id為16進制）
    • 通過線程id進一步定位到代碼的源碼行號

案例2：程序運行較長時間無結果

用jstack命令定位查看是否發(fā)生死鎖

本地方法棧

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用native修飾image-20230104185501023

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堆

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通過new創(chuàng)建的對象都會使用堆內(nèi)存

特點

  • 線程共享，需要考慮線程安全問題
  • 有垃圾回收機制

堆內(nèi)存溢出

將堆內(nèi)存設置小些，以方便排查堆內(nèi)存溢出問題

堆內(nèi)存診斷

工具

  1. jps
  2. jmap
  3. jconsole
PS C:\Users\28599\Desktop\JVM\代碼\jvm\jvm>jmap -heap 8284
Attaching to process ID 8284, please wait...
Debugger attached successfully.
Server compiler detected.                          
JVM version is 25.331-b09                          
                                                   
using thread-local object allocation.              
Parallel GC with 8 thread(s)                       
                                                   
Heap Configuration:                                
   MinHeapFreeRatio         = 0                    
   MaxHeapFreeRatio         = 100                  
   MaxHeapSize              = 4250927104 (4054.0MB)
   NewSize                  = 88604672 (84.5MB)    
   MaxNewSize               = 1416626176 (1351.0MB)
   OldSize                  = 177733632 (169.5MB)  
   NewRatio                 = 2                    
   SurvivorRatio            = 8                    
   MetaspaceSize            = 21807104 (20.796875MB)
   CompressedClassSpaceSize = 1073741824 (1024.0MB)
   MaxMetaspaceSize         = 17592186044415 MB
   G1HeapRegionSize         = 0 (0.0MB)

Heap Usage:
PS Young Generation
Eden Space:
   capacity = 66584576 (63.5MB)
   used     = 1331712 (1.27001953125MB)
   free     = 65252864 (62.22998046875MB)
   2.0000307578740157% used
From Space:
   capacity = 11010048 (10.5MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 11010048 (10.5MB)
   0.0% used
To Space:
   capacity = 11010048 (10.5MB)
   used     = 0 (0.0MB)
   free     = 11010048 (10.5MB)
   0.0% used
PS Old Generation
   capacity = 177733632 (169.5MB)
   used     = 1052296 (1.0035476684570312MB)
   free     = 176681336 (168.49645233154297MB)
   0.5920635212135877% used

3162 interned Strings occupying 280536 bytes.

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jvisualvmimage-20230106133624840

執(zhí)行堆dump

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查找大的對象

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方法區(qū)

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存儲每個類的結構，如運行時常量池、字段和方法數(shù)據(jù)，以及方法和構造函數(shù)的代碼，包括類和實例初始化和接口初始化中使用的特殊方法。

JDK7 之前（永久代）用于存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、字符串常量、類靜態(tài)變量、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。每當一個類初次被加載的時候，它的元數(shù)據(jù)都會被放到永久代中。永久代大小有 限制，如果加載的類太多，很可能導致永久代內(nèi)存溢出，即 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen。

JDK8 徹底將永久代移除出 HotSpot JVM，將其原有的數(shù)據(jù)遷移至 Java Heap 或 Native Heap（Metaspace），取代它的是另一個內(nèi)存區(qū)域被稱為元空間（Metaspace）。

元空間（Metaspace）：元空間是方法區(qū)的在 HotSpot JVM 中的實現(xiàn)，方法區(qū)主要用于存儲類信息、常 量池、方法數(shù)據(jù)、方法代碼、符號引用等。元空間的本質(zhì)和永久代類似，都是對 JVM 規(guī)范中方法區(qū)的實 現(xiàn)。不過元空間與永久代之間大的區(qū)別在于：元空間并不在虛擬機中，而是使用本地內(nèi)存。 可以通過 -XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize 配置內(nèi)存大小。

常量池
javap -v .\HelloWorld.class
Classfile /C:/Users/28599/Desktop/JVM/代碼/jvm/jvm/out/production/jvm/cn/itcast/jvm/t5/HelloWorld.class
  Last modified 2023-1-3; size 567 bytes
  MD5 checksum 8efebdac91aa496515fa1c161184e354
  Compiled from "HelloWorld.java"
public class cn.itcast.jvm.t5.HelloWorld
  minor version: 0
  major version: 52
  flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool:
   #1 = Methodref          #6.#20         // java/lang/Object."":()V
   #2 = Fieldref           #21.#22        // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
   #3 = String             #23            // hello world
   #4 = Methodref          #24.#25        // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
   #5 = Class              #26            // cn/itcast/jvm/t5/HelloWorld
   #6 = Class              #27            // java/lang/Object
   #7 = Utf8    #8 = Utf8               ()V
   #9 = Utf8               Code
  #10 = Utf8               LineNumberTable
  #11 = Utf8               LocalVariableTable
  #12 = Utf8               this
  #13 = Utf8               Lcn/itcast/jvm/t5/HelloWorld;
  #14 = Utf8               main
  #15 = Utf8               ([Ljava/lang/String;)V
  #16 = Utf8               args
  #17 = Utf8               [Ljava/lang/String;
  #18 = Utf8               SourceFile
  #19 = Utf8               HelloWorld.java
  #20 = NameAndType        #7:#8          // "":()V
  #21 = Class              #28            // java/lang/System
  #22 = NameAndType        #29:#30        // out:Ljava/io/PrintStream;
  #23 = Utf8               hello world
  #24 = Class              #31            // java/io/PrintStream
  #25 = NameAndType        #32:#33        // println:(Ljava/lang/String;)V
  #26 = Utf8               cn/itcast/jvm/t5/HelloWorld
  #27 = Utf8               java/lang/Object
  #28 = Utf8               java/lang/System
  #29 = Utf8               out
  #30 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;
  #31 = Utf8               java/io/PrintStream
  #32 = Utf8               println
  #33 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V
{public cn.itcast.jvm.t5.HelloWorld();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
      stack=2, locals=1, args_size=1
         0: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
         3: ldc           #3                  // String hello world
         5: invokevirtual #4                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
         8: return
      LineNumberTable:
        line 6: 0
        line 7: 8
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       9     0  args   [Ljava/lang/String;
}
SourceFile: "HelloWorld.java"

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