01.Java内存区域与内存溢出异常

发布于 2022年 02月 26日 18:41

Java 虚拟机所管理的内存包括以下几个运行时数据区域

一、程序计数器

特点:

  • 线程私有
  • 当前线程的行号指示器
  • 唯一一个在Java 虚拟机规范中没有规定任何OOM情况的区域
二、Java 虚拟机栈

特点:

  • 线程私有
  • 存放各种基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)、对象引用(reference类型)
  • 使用-Xss 参数减少栈内存容量

异常:

  • 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出 StackOverflowError异常
  • 如果虚拟机可以动态扩展,如果扩展时无法申请到足够的内存,就会报抛出OutOfMemoryError异常
三、本地方法栈

特点:

  • 线程私有
  • 与虚拟机栈非常相似,虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务,本地方法栈则为虚拟机使用Native 方法服务。

异常:

  • 与虚拟机栈一样,也会抛出 StackOverflowError 和 OutOfMemoryError 异常。
四、Java 堆

特点:

  • 线程共享
  • 存放对象实例
  • Java 堆是垃圾收集器管理的主要区域,因此很多时候也被称为“GC 堆”
  • 从内存回收角度来,由于现在收集器基本都采用分代收集算法,所以Java 堆中还可以细分为:新生代和老年代;再细致一点的有Eden 空间、From Survivor空间、To Survivor 空间等。
  • 从内存分配角度来看,线程共享的Java 堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer,TLAB)。
  • Java 堆可以处于物理上不连续的内存空间中,只要逻辑上是连续的即可。
  • 在实现时,既可以实现成固定大小的,也可以是可扩展的(通过 -Xmx 和 -Xms 控制)
  • 新生代和老年代内存比例默认为 1 : 2
  • 新生代中内存比例默认为 Eden : From : To = 8 : 1 : 1

堆内存参数调整:

  • java -Xmx3550m -Xms3550m -Xmn2g -Xss128k
    • -Xmx3550m:设置JVM最大可用内存为3550M。
    • -Xms3550m:设置JVM促使内存为3550m。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。
    • -Xmn2g:设置年轻代大小为2G。整个JVM内存大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小。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。JDK5.0以后每个线程堆栈大小为1M,以前每个线程堆栈大小为256K。更具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,经验值在3000~5000左右。
  • java -Xmx3550m -Xms3550m -Xss128k -XX:NewRatio=4 -XX:SurvivorRatio=4 -XX:MaxPermSize=16m -XX:MaxTenuringThreshold=0
    • -XX:NewRatio=4:设置年轻代(包括Eden和两个Survivor区)与年老代的比值(除去持久代)。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
    • -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。

异常:

  • 如果在堆中没有内存完成实例分配,并且堆也无法再扩展时,将会抛出OutOfMemoryError 异常
五、方法区

特点:

  • 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。
  • jdk 1.8 后改为 Metapace 元数据区域

异常:

  • 当方法区无法满足内存分配需求时,将抛出OutOfMemoryError 异常。
六、运行时常量池

特点:

  • 线程共享
  • 是方法区的一部分
  • Class 文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外、还有一项信息是常量池,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放

异常:

  • 运行时常量池是方法区的一部分,受到方法区内存的限制,当常量池无法再申请到内存时会抛出 OutOfMemoryError 异常。

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