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java用什么管理内存 java 的JVM虚拟内存是如何管理的啊。

编程之家2023-10-14115次浏览

大家好,java用什么管理内存相信很多的网友都不是很明白,包括java 的JVM虚拟内存是如何管理的啊。也是一样,不过没有关系,接下来就来为大家分享关于java用什么管理内存和java 的JVM虚拟内存是如何管理的啊。的一些知识点,大家可以关注收藏,免得下次来找不到哦,下面我们开始吧!

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JVM内存管理:深入垃圾收集器与内存分配策略

Java与C++之间有一堵由内存动态分配和垃圾收集技术所围成的高墙,墙外面的人想进去,墙里面的人却想出来。

概述:说起垃圾收集(Garbage Collection,下文简称GC),大部分人都把这项技术当做Java语言的伴生产物。事实上GC的历史远远比Java来得久远,在1960年诞生于MIT的Lisp是第一门真正使用内存动态分配和垃圾收集技术的语言。当Lisp还在胚胎时期,人们就在思考GC需要完成的3件事情:哪些内存需要回收?什么时候回收?怎么样回收?

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把时间从1960年拨回现在,回到我们熟悉的Java语言。本文第一章中介绍了Java内存运行时区域的各个部分,其中程序计数器、VM栈、本地方法栈三个区域随线程而生,随线程而灭;栈中的帧随着方法进入、退出而有条不紊的进行着出栈入栈操作;每一个帧中分配多少内存基本上是在Class文件生成时就已知的(可能会由JIT动态晚期编译进行一些优化,但大体上可以认为是编译期可知的),因此这几个区域的内存分配和回收具备很高的确定性,因此在这几个区域不需要过多考虑回收的问题。而Java堆和方法区(包括运行时常量池)则不一样,我们必须等到程序实际运行期间才能知道会创建哪些对象,这部分内存的分配和回收都是动态的,我们本文后续讨论中的“内存”分配与回收仅仅指这一部分内存。

引用计数算法(Reference Counting)

最初的想法,也是很多教科书判断对象是否存活的算法是这样的:给对象中添加一个引用计数器,当有一个地方引用它,计数器加1,当引用失效,计数器减1,任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。

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客观的说,引用计数算法实现简单,判定效率很高,在大部分情况下它都是一个不错的算法,但引用计数算法无法解决对象循环引用的问题。举个简单的例子:对象A和B分别有字段b、a,令A.b=B和B.a=A,除此之外这2个对象再无任何引用,那实际上这2个对象已经不可能再被访问,但是引用计数算法却无法回收他们。

根搜索算法(GC Roots Tracing)

在实际生产的语言中(Java、C#、甚至包括前面提到的Lisp),都是使用根搜索算法判定对象是否存活。算法基本思路就是通过一系列的称为“GC Roots”的点作为起始进行向下搜索,当一个对象到GC Roots没有任何引用链(Reference Chain)相连,则证明此对象是不可用的。在Java语言中,GC Roots包括:

1.在VM栈(帧中的本地变量)中的引用

2.方法区中的静态引用

3.JNI(即一般说的Native方法)中的引用

生存还是死亡?

Java语言中内存管理的几个技巧

从理论上来讲java做的系统并不比其他语言开发出来的系统更占用内存,那么为什么却有这么N多理由来证明它确实占内存呢?两个字,陋习。

(1)别用newBoolean()。

在很多场景中Boolean类型是必须的,比如JDBC中boolean类型的set与get都是通过Boolean封装传递的,大部分ORM也是用Boolean来封装boolean类型的,比如:

ps.setBoolean("isClosed",newBoolean(true));

ps.setBoolean("isClosed",newBoolean(isClosed));

ps.setBoolean("isClosed",newBoolean(i==3));

通常这些系统中构造的Boolean实例的个数是相当多的,所以系统中充满了大量Boolean实例小对象,这是相当消耗内存的。Boolean类实际上只要两个实例就够了,一个true的实例,一个false的实例。

Boolean类提供两了个静态变量:

publicstaticfinalBooleanTRUE=newBoolean(true);

publicstaticfinalBooleanFALSE=newBoolean(false);

需要的时候只要取这两个变量就可以了,

比如:

ps.setBoolean("isClosed",Boolean.TRUE);

那么像2、3句那样要根据一个boolean变量来创建一个Boolean怎么办呢?可以使用Boolean提供的静态方法:Boolean.valueOf()

比如:

ps.setBoolean("isClosed",Boolean.valueOf(isClosed));

ps.setBoolean("isClosed",Boolean.valueOf(i==3));

因为valueOf的内部实现是:return(b?TRUE:FALSE);

所以可以节省大量内存。相信如果Java规范直接把Boolean的构造函数规定成private,就再也不会出现这种情况了。

(2)别用newInteger.

和Boolean类似,java开发中使用Integer封装int的场合也非常多,并且通常用int表示的数值通常都非常小。SUNSDK中对Integer的实例化进行了优化,Integer类缓存了-128到127这256个状态的Integer,如果使用Integer.valueOf(inti),传入的int范围正好在此内,就返回静态实例。这样如果我们使用Integer.valueOf代替newInteger的话也将大大降低内存的占用。如果您的系统要在不同的SDK(比如IBMSDK)中使用的话,那么可以自己做了工具类封装一下,比如IntegerUtils.valueOf(),这样就可以在任何SDK中都可以使用这种特性。

(3)用StringBuffer代替字符串相加。

这个我就不多讲了,因为已经被人讲过N次了。我只想将一个不是笑话的笑话,我在看国内某“著名”java开发的WEB系统的源码中,竟然发现其中大量的使用字符串相加,一个拼装SQL语句的方法中竟然最多构造了将近100个string实例。无语中!

(4)过滥使用哈希表

有一定开发经验的开发人员经常会使用hash表(hash表在JDK中的一个实现就是HashMap)来缓存一些数据,从而提高系统的运行速度。比如java课程认为使用HashMap缓存一些物料信息、人员信息等基础资料,这在提高系统速度的同时也加大了系统的内存占用,特别是当缓存的资料比较多的时候。其实我们可以使用

Java虚拟机自动内存管理怎么运转操作的

一,jvm内存区域

1,程序计数器

一块很小的内存空间,作用是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

2, java栈

与程序计数器一样,java栈(虚拟机栈)也是线程私有的,其生命周期与线程相同。通常存放基本数据类型,对象引用(一个指向对象起始地址的引用指针或一个代表对象的句柄),reeturnAddress类型(指向一条字节码指令的地址)

栈区域有两种异常类型:如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛StrackOverflowError异常;如果虚拟机栈可以动态扩展(大部分虚拟机都可动态扩展),当扩展时无法申请到足够的内存时会抛出OutOfMemoryError异常。

3,本地方法栈

与虚拟机栈作用很相似,区别是虚拟机栈为虚拟机执行java方法服务,而本地方法栈则是为虚拟机用到的Native方法服务。和虚拟机栈一样可能抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

4, java堆

java

Heap是jvm所管理的内存中最大的区域。JavaHeap是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。主要存放对象实例。JavaHeap

是垃圾收集器管理的主要区域,其可细分为新生代和老年代。如果在堆中没有内存完成实例分配,并且也无法再扩展时,会抛出OutOfMemoryError

异常。

5,方法区

与javaHeap一样是各个线程共享的内存区域,用于存放已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、及时编译器编译后的代码等数据。当方法区无法满足内

存分配的需求时,将抛出OutOfMemoryError异常。方法同时包含常听说的运行时常量池,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。

6,直接内存

直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分,也不是java虚拟机规范中定义的内存区域,是jvm外部的内存区域,这部分区域也可能导致OutOfMemoryError异常。

二,jvm参数

-Xss(StackSpace)栈空间

-Xms,-Xmx(heap memory

space)堆空间:Heap是大家最为熟悉的区域,他是jvm用来存储对象实例的区域,Heap在32位的系统中最大为2G,其大小通过-Xms和

-Xmx来控制,-Xms为jvm启动时申请的最小Heap内存,默认为物理内存的1/64,但小于1G,-Xmx为jvm可申请的最大的Heap内存,

默认为物理内存的1/4,一般也小于1G,默认当空余堆内存小于40%时,jvm会最大Heap的大小到-Xmx指定大小,可通过

-XX:MinHeapFreeRatio来指定这个比例,当空余堆内存大于70%时,JVM会将Heap的大小往-Xms指定的大小调整,可通过

-XX:MaxHeapFreeRatio来指定这个比例,但通常为了避免频繁调整HeapSize的大小,将-Xms和-Xmx的值设为相同。

-XX:PermSize-XX:MaxPermSize:方法区持久代大小:方法区域也是全局共享的,在一定的条件下它也会被 GC,当方法区域需要使用的内存超过其允许的大小时,会抛出 OutOfMemory的错误信息。

三,常见内存溢出错误解决办法

1, OutOfMemoryError异常

除了程序计数器外,虚拟机内存的其他几个运行时区域都有发生OutOfMemoryError(OOM)异常的可能,

Java Heap溢出

一般的异常信息:java.lang.OutOfMemoryError:Java heap spacess

java堆用于存储对象实例,我们只要不断的创建对象,并且保证GC Roots到对象之间有可达路径来避免垃圾回收机制清除这些对象,就会在对象数量达到最大堆容量限制后产生内存溢出异常。

出现这种异常,一般手段是先通过内存映像分析工具(如Eclipse Memory

Analyzer)对dump出来的堆转存快照进行分析,重点是确认内存中的对象是否是必要的,先分清是因为内存泄漏(Memory

Leak)还是内存溢出(Memory Overflow)。

如果是内存泄漏,可进一步通过工具查看泄漏对象到GC Roots的引用链。于是就能找到泄漏对象时通过怎样的路径与GC Roots相关联并导致垃圾收集器无法自动回收。

如果不存在泄漏,那就应该检查虚拟机的参数(-Xmx与-Xms)的设置是否适当。

2,虚拟机栈和本地方法栈溢出

如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度,将抛出StackOverflowError异常。

如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间,则抛出OutOfMemoryError异常

这里需要注意当栈的大小越大可分配的线程数就越少。

3,运行时常量池溢出

异常信息:java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space

如果要向运行时常量池中添加内容,最简单的做法就是使用String.intern()这个Native方法。该方法的作用是:如果池中已经包含一个等于

此String的字符串,则返回代表池中这个字符串的String对象;否则,将此String对象包含的字符串添加到常量池中,并且返回此String

对象的引用。由于常量池分配在方法区内,我们可以通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区的大小,从而间接限制其中常量

池的容量。

4,方法区溢出

方法区用于存放Class的相关信息,如类名、访问修饰符、常量池、字段描述、方法描述等。

异常信息:java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space

方法区溢出也是一种常见的内存溢出异常,一个类如果要被垃圾收集器回收,判定条件是很苛刻的。在经常动态生成大量Class的应用中,要特别注意这点。

好了,关于java用什么管理内存和java 的JVM虚拟内存是如何管理的啊。的问题到这里结束啦,希望可以解决您的问题哈!

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