前言
由于先前也遇到過一些性能問題褐墅,OOM算是其中的一大類了樱调。因此也對jvm產(chǎn)生了一些興趣。自己對jvm略做了些研究洽故。后續(xù)繼續(xù)補(bǔ)充贝攒。
從oom引申出去
既然說到oom,首先需要知道oom的原因是什么时甚。為啥會oom嘞隘弊?
oom的定義是outofmemory。當(dāng)內(nèi)存想為對象分配內(nèi)存的時候荒适,發(fā)現(xiàn)內(nèi)存不足以去分配內(nèi)存梨熙,或者gc的時候發(fā)現(xiàn)沒有可以被回收的對象或回收后的內(nèi)存也不足以為對象分配內(nèi)存。
因此拋出這個java異常刀诬。
oom
可以分為以下四類
1.堆溢出:java堆
2.棧溢出:虛擬機(jī)棧和本地方法棧
3.方法區(qū)內(nèi)存溢出:方法區(qū)和內(nèi)存時常量池
4.本機(jī)直接內(nèi)存溢出
因此咽扇,需要先了解堆,棧陕壹,方法區(qū)都是些啥
運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū)
先上圖
程序計(jì)數(shù)器:當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器质欲。
java虛擬機(jī)的多線程是通過輪流切換線程,并為線程分配執(zhí)行時間片去運(yùn)行來執(zhí)行的糠馆。每個線程都有一個自己的程序計(jì)數(shù)器嘶伟。我覺得這個可以這么理解:當(dāng)一個線程在運(yùn)行的時候,每執(zhí)行一步程序計(jì)數(shù)器都會有個記錄又碌,記錄當(dāng)前執(zhí)行到哪一步了九昧。如果線程被切換后又切換回來绊袋,那么通過程序計(jì)數(shù)器就能知道執(zhí)行到哪一步了,然后繼續(xù)向下執(zhí)行铸鹰。
虛擬機(jī)棧:每個線程都會有一個虛擬機(jī)棧癌别。虛擬機(jī)棧描述的是java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型。因?yàn)榫€程執(zhí)行的過程就是執(zhí)行線程里的一個個方法掉奄,而每個方法都會創(chuàng)建對應(yīng)自己的棧幀规个。
棧幀里存的內(nèi)容如下:
局部變量表:存放了各種編譯期可知基本數(shù)據(jù)類型凤薛,對象引用(引用指針或句柄)
操作數(shù)棧:大多數(shù)指令都要從這里彈出數(shù)據(jù)姓建,執(zhí)行運(yùn)算,然后把結(jié)果壓回操作數(shù)棧
動態(tài)鏈接
-
方法出口
64位的long和都double類型數(shù)據(jù)占用2個局部變量空間缤苫,其他數(shù)據(jù)類型占用一個速兔,也就是每個局部變量空間為32位。
在這個地方活玲,如果線程請求的深度大于虛擬機(jī)允許的深度涣狗,會拋出StackOverflowError.因?yàn)閖vm分配給虛擬機(jī)棧的內(nèi)存是有限的,而每個方法都會有對應(yīng)的棧幀壓入到棧中舒憾,如果調(diào)用方法過多镀钓,那么棧滿了自然也就溢出了。(可能的場景:死循環(huán)代碼镀迂,大量遞歸調(diào)用丁溅,那排查問題的時候也可以由此有一個思路)√阶瘢可以通過調(diào)整-Xss去調(diào)整棧大小窟赏。
大部分java虛擬機(jī)允許動態(tài)擴(kuò)展,但如果擴(kuò)展的時候也申請不到足夠內(nèi)存時箱季,就會報(bào)OOM了涯穷。
本地方法棧:和虛擬機(jī)發(fā)揮作用相似。區(qū)別:虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行java方法服務(wù)藏雏,本地方法棧為虛擬機(jī)使用的Native方法服務(wù)拷况。Native Method就是一個java調(diào)用非java代碼的接口,Native方法的實(shí)現(xiàn)由非java語言實(shí)現(xiàn)掘殴。讀者不用糾結(jié)蝠嘉,略作了解即可。
堆:堆是所有線程共享的一塊內(nèi)存杯巨,作用是存放對象實(shí)例蚤告。堆可以分為新生代和老年代。新生代里還可細(xì)分為Eden,From survivor,To survivor等空間服爷。后面講述GC過程時會說到杜恰。
方法區(qū):也是所有線程共享的一塊內(nèi)存获诈,存放被虛擬機(jī)加載的類信息,常量心褐,靜態(tài)變量舔涎,編譯器編譯后的代碼。也就是常說的永久代逗爹。
永久代的大小可以用-XX:MaxPermSize去設(shè)置亡嫌。
運(yùn)行時常量池:方法區(qū)的一部分。存放編譯期生成的各種字面量和符號引用掘而。字面量就是指這個量本身挟冠。比如字面量2,就是指2.
運(yùn)行時常量池有一個重要特性就是動態(tài)性袍睡。常量不一定只有編譯期才能產(chǎn)生知染,運(yùn)行期間也可能將新的常量放入常量池。詳情可見String類的
intern()方法斑胜。
此處推薦這篇博客控淡,對intern()方法介紹的挺清楚的。
https://blog.csdn.net/soonfly/article/details/70147205
直接內(nèi)存:它不是虛擬機(jī)運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū)的一部分止潘,但也頻繁的被使用掺炭。直接內(nèi)存不會受到j(luò)ava堆大小的限制,但是會受到本機(jī)總內(nèi)存的限制凭戴。
GC過程
GC分為新生代GC(minor gc)和老年代GC(full gc)涧狮。新生代GC的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于老年代。而且
新生代GC的速度會比老年代的GC速度快10倍以上簇宽。根源在于新生代和老年代使用的GC算法不同勋篓。讀者們可以去仔細(xì)思考下(答案文中有,哈哈)魏割。新生代/老年代大小默認(rèn)為1:2譬嚣。
新生代GC過程:
新生代里可細(xì)分為Eden,From survivor,To survivor等空間。當(dāng)我們需要給對象分配內(nèi)存的時候钞它,首先我們會在Eden區(qū)為對象分配內(nèi)存拜银,當(dāng)Eden區(qū)內(nèi)存不足時,會發(fā)生minor gc遭垛,此時會把仍然存活的對象放到From survivor尼桶,并給對象標(biāo)記存活次數(shù)1;然后當(dāng)Eden區(qū)再次被用完后锯仪,對Eden區(qū)和From survivor區(qū)篩選出存活的對象泵督,放到To survivor區(qū),清空Eden區(qū)和From survivor區(qū)庶喜,存活次數(shù)加1小腊,之前存活的就是2了救鲤。
以此類推,默認(rèn)是當(dāng)存活次數(shù)到達(dá)15次(可配置)的時候秩冈,把這個對象存入老年代中本缠。同時也可以看到,F(xiàn)rom survivor,To survivor區(qū)始終有一個是空置的入问。所以新生代使用的只有9/10的空間丹锹。
然而大家可以思考一下。Eden區(qū)和survivor區(qū)的大小為8:1芬失,那么發(fā)生minor gc后如果存活的對象
的大小比survivor區(qū)還要大楣黍。這個時候會怎么處理?
這里需要引入一個叫“內(nèi)存分配擔(dān)保機(jī)制”的概念麸折。就是當(dāng)存活的對象連survivor區(qū)都放不下的時候锡凝,這部分放不下的對象會直接進(jìn)入老年代粘昨。老年代是擔(dān)保人垢啼。老年代進(jìn)行擔(dān)保,前提是老年代還有剩余空間张肾。但是每次存活下來的對象大小是不確定的芭析。所以只好取之前每次存儲到老年代的對象大小的平均值。如果大于平均值吞瞪,那么直接full gc馁启。但是為了避免頻繁full gc,仍然會開啟handlepromotionfailure配置芍秆。如下圖
老年代GC過程:
老年代采用了標(biāo)記整理惯疙,標(biāo)記清楚的算法。老年代會把仍然存活的對象都整理統(tǒng)一放到一邊妖啥。整理完成后就會清楚掉邊界外的對象霉颠。這樣就避免了產(chǎn)生大量的內(nèi)存碎片的問題。但是整理算法相較于新生代采用的復(fù)制算法荆虱,復(fù)雜程度肯定更高蒿偎。這也導(dǎo)致了full gc的速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于minor gc。
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