jvm小总结

为什么要了解JVM

作为java 程序员开发，如果想要更好的优化程序的话，必须要对jvm的整个原理非常了解，这样才能在高并发的场景中，根据自己的业务需求去配置相应的jvm。

jvm内存分配

从功能角度来考虑jvm内存划分可以分为：

• 堆： 主要是创建对象或者数组分配的内存区。也是java里最大的一块内存区，也经常会gc回收垃圾对象释放内存。
• 栈： 这里分为虚拟机栈和本地方法栈。
  • 虚拟机栈：主要是线程执行一个方法的时候会单独分配的一块内存（存放局部变量，执行的方法一些元信息等等），这也是方法天然线程安全的原因。（方法的进入和退出对应的栈帧的入栈和出栈）
  • 本地房发栈：在jvm有些方法比较特殊是native方法，这类方法一般是调用本地系统接口，执行的时候没有加载字节码这一过程，所以执行也与普通的方法不同。
• 非栈：主要分为方法区和常量池。
  • 方法区：class在被加载的时候，方法的原始数据会存在在这个内存区。基本上不会存在被回收的可能。因为它属于模板数据，虚拟机栈里运行线程会加载方法区的方法元数据。
  • 常量池： 主要存放jvm加载字节码的时候，static区分配的内存。当然运行以后也可以继续向常量池增加数据，例如： String 里的 intern()方法，可以将字符创放入常量池。
• 程序计数器区: 主要是记住线程指令的地址。当还没执行的线程，记录的是起始地址。运行的线程记录的是当前执行指令的地址。（记录后便于cpu时间片切换）

注： 程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈 随着线程而生，随着线程结束而灭。

常用的jvm参数

• 设置堆的大小（最大）： -Xmx10M
• 设置堆的大小（最小）： -Xmn10M
• 设置显示gc回收日志： -verbose:gc
• 让虚拟机的内存异常日志打印出来(会有一个hrrof的文件)：-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
• 栈容量设置：-Xss10M

线程OOM(java.lang.OutOfMemoryError)

当 -Xss10M 固定的时候，每启动一个线程的时候就会占用虚拟机栈的空间，所以每个线程分配的虚拟机栈的容量越大，那么能够启动的线程数就越少。

代码演示：

/**
 * <p>
 *      测试虚拟机栈 java.lang.OutOfMemoryError
 * </p>
 *
 * @author robinyang
 * @date 2018.10.03
 *
 * @see StackOverflowError
 */
public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            new Thread(new OOMThread()).start();
            System.out.println(i);
        }
    }


    public static class OOMThread implements Runnable {

        public void run() {
            byte[] bytes = new byte[10240];
            try {
                Thread.sleep(100000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

当启动七百多的时候就会出现：

Exception in thread "Thread-757" Exception in thread "Thread-761" 
Exception: java.lang.OutOfMemoryError thrown from the UncaughtExceptionHandler in thread "main"
Exception in thread "Thread-758" Exception in thread "Thread-760" Exception in thread "Thread-762" Exception in thread "Thread-763" *** java.lang.instrument ASSERTION FAILED ***: "!errorOutstanding" with message can't create byte arrau at JPLISAgent.c line: 813

增强类导致OOM

方法区一般存放的是Class相关信息，比如 类名、访问修饰符、常量池、字段描述、方法描述等。想要测试这些区域OOM 可以通过产生大量类去填充方法区即可。可以通过动态反射和CGLib可以产生大量的动态类。

总结：在一些框架，如：Spring、Hibernate等等，在对类进行增强的时候，经常会产生很多类，类越多，导致方法区的内存占用比较大，出现OOM。还有jvm上的动态语言为了实现动态特性会持续创建类，也会导致方法区内存占用过大，出现OOM。

直接内存默认值

DirectMemory 这块内存跟元数据的直接内存是两块不一样的内存，这里的内存可以存放我们程序运行时的数据。当我们不设置直接内存大小的时候，默认和Java堆内存一样大小 -Mmx5M 一样大。

当然，我们可以直接设置堆外内存： -XX:MaxDirectMemorySize=10M