深入瞭解Java虛擬機器（1）java記憶體地區與記憶體溢出異常

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java記憶體地區與記憶體溢出異常一、運行時資料區域

　　

 

　　1.程式計數器：線程私人，用於儲存當前所執行的指令位置

　　2.Java虛擬機器棧：線程私人，描敘Java方法執行模型；執行方法時都會建立一個棧幀，儲存局部變數，基本類型變數，引用等資訊

　　3.Java本地方法棧：線程私人，為虛擬機器使用到的Native方法服務

　　4.Java堆：線程共用，是垃圾收集器的主要工作地方；儲存物件執行個體等

　　5.方法區：線程共用；儲存類資訊，常量，靜態變數等

　　　　運行時常量：存放編譯時間產生的各種字面量和符號引用

　　6.直接記憶體：機器的記憶體

二、虛擬機器對象　　1.對象的建立

• 先檢查常量池能否定位到此類的符號引用，並檢查類是否已經載入初始化，否則要先執行載入過程；
• 為對象分配記憶體：計算空間並從堆中劃分一塊連續或不連續的地區；使用的是cas+失敗重試，避免安全執行緒問題（因為對象建立十分頻繁，不知道當前記憶體有沒有被分配出去）
• 初始化記憶體空間：將分配的記憶體空間初始化0值
• 設定對象基本資料：中繼資料、hash碼、gc等
• 執行java的init初始化：

　　2.對象的記憶體布局

　　　　對象頭：儲存物件的hash碼、鎖狀態等 和 類型指標（對象所指向類的中繼資料）

　　　　執行個體資料：對象真正儲存的資訊

　　　　對齊填充：填充符合規則

　　3.對象的訪問定位

　　　　對象的訪問，通過java棧上的reference資料，它維護了一個指向對象的引用

　　　　訪問方式：控制代碼和直接存取

　　　　　　

　　　　　　控制代碼：堆中維護控制代碼池，reference指向控制代碼，控制代碼中包含了對象執行個體資料和類型資料的地址資訊

　　　　　　　　移動方便，直接修改控制代碼中的執行個體資料即可；開銷大，多了一次指標定位

　　　　　

　　　　　　直接：reference直接指向對象地址

　　　　　　　　速度快

三、實戰OutofMemoryERROR　　1.java堆溢出

　　　　參數：-Xms堆最小值；-Xmx堆最大值；-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError出現溢出時記憶體快照分析

　　　　堆中存放的是對象：可以建立大量對象來實現堆溢出：heap space

　　2.棧溢出

　　　　參數：-Xss設定棧值

　　　　棧深度，可以通過無限遞迴增加棧深度、或建立大量線程實現

//遞迴來StackOverFlowerpublic class JavaVMStackSOF {    private int stackLength = 1；    public void stackLeak（）{        stackLength++；        stackLeak（）；    }    public static void main（String[] args）throws Throwable{        JavaVMStackSOF oom = new JavaVMStackSOF（）；        try {            oom.stackLeak（）；        } catch（Throwable e）{            System.out.println（"stack length：" + oom.stackLength）；            throw e；        }    }}

　　3.方法區和常量池溢出

　　　　參數：-XX:PermSize方法區大小；-XX:MaxPermSize方法區最大大小

　　　　　　在JDK1.6前，可以通過建立大量的String，虛擬機器會複製對象放入常量池，從而溢出

　　　　　　在1.7及以後，不可以這樣，因為虛擬機器只會在常量池中儲存首次出現此對象時對象的引用

　　　　　　方法區的溢出：方法區儲存的是類的資訊，通過產生大量的動態類來溢出，如spring其實也是通過動態代理產生的類

public class JavaMethodAreaOOM{    public static void main（String[]args）{        while（true）{//建立大量的動態類，動態代理OOMObject            Enhancer enhancer=new Enhancer（）；            enhancer.setSuperclass（OOMObject.class）；            enhancer.setUseCache（false）；            enhancer.setCallback（new MethodInterceptor（）{                public Object intercept（Object obj,Method method,Object[]args,MethodProxy proxy）throws Throwable{                    return proxy.invokeSuper（obj,args）；                }}            ）；            enhancer.create（）；        }}        static class OOMObject{    }}

 

　　String.intern（）是一個Native方法，它的作用是：如果字串常量池中已經包含一個等於此String對象的字串，則返回代表池中這個字串的String對象；否則，將此String對象包含的字串添加到常量池中，並且返回此String對象的引用

　　JDK6及以前：方法區（永久代）是單獨的，常量池在方法區內

　　JDK7：去永久代

public class RuntimeConstantPoolOOM{    public static void main（String[]args）{        String str1=new StringBuilder（"電腦"）.append（"軟體"）.toString（）；        System.out.println（str1.intern（）==str1）；        String str2=new StringBuilder（"ja"）.append（"va"）.toString（）；        System.out.println（str2.intern（）==str2）；    }} 

　　這段代碼在JDK 1.6中運行，會得到兩個false，而在JDK 1.7中運行，會得到一個true和一個false。

　　產生差異的原因是：在JDK 1.6中，intern()方法會把首次遇到的字串執行個體複製到永久代中，返回的也是永久代中這個字串執行個體的引用，而由StringBuilder建立的字串執行個體在Java堆上，所以必然不是同一個引用，將返回false。

　　而JDK 1.7:intern()實現不會再複製執行個體，只是在常量池中記錄首次出現的執行個體引用，因此intern()返回的引用和由StringBuilder建立的那個字串執行個體是同一個。

　　對str2比較返回false是因為“java”這個字串在執行StringBuilder.toString（）之前已經出現過，字串常量池中已經有它的引用了，不符合“首次出現”的原則，而“電腦軟體”這個字串則是首次出現的，因此返回true

　　注意：1.7及以後儲存的是首次出現的引用；理解上面的分析

 　　4.本機直接記憶體

　　　　參數：-XX：MaxDirectMemorySize直接記憶體大小；預設==最大堆記憶體

 

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