【JVM】JVM快速入门(3)

前言：

本文内容：HotSpot和堆、新生区，永久区，堆内存调优、使用JPofiler工具分析OOM原因

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HotSpot和堆

三种JVM

• Sun HotSpot
• BEA JRockit
• IBM J9 VM

堆

堆(Heap)，一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小是可以调节的。

类加载器读取了类文件后，会把类，方法，常量和变量等放到堆中，保存所有引用类型的真实对象。

堆内存中还要细分为三个区域：

• 新生区
• 老年区
• 永久区

假设内存满了，OOM，堆内存不够。

在JDK8以前，永久存储区改名为元空间

新生区，永久区，堆内存调优

新生区

• 类诞生、成长的地方，甚至是死亡
• 伊甸园(对象实在伊甸园区new出来的)
• 幸存者区(0,1)

老年区

• 新生区满了之后，会执行一次Full GC，能够留下来的对象会存放到老年区
• 99%的对象都是临时对象，一般不会存放到老年区

永久区

这个区域常驻内存，用来存放JDK自身携带的Class对象。Interface元数据(存储Java运行时环境)

不存在垃圾回收，关闭虚拟机后被释放

• JDK 1.6以前：永久代，常量池在方法区中
• JDK 1.7：永久代，慢慢去永久代，常量池在堆中
• JDK 1.8之后：无永久代，常量池在元空间

堆内存调优

JVM最大内存和初始化内存

测试电脑为8G运行内存

package demo02;

/**
 * @author Joker大雄
 * @data 2022/8/13 - 9:45
 **/
public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 返回虚拟机使用的最大内存
        long max = Runtime.getRuntime().maxMemory();
        // 返回JVM使用的初始化总内存
        long total= Runtime.getRuntime().totalMemory();
        System.out.println("max:"+max+"字节 "+max/1024/1024+"MB");
        System.out.println("total:"+total+"字节 "+total/1024/1024+"MB");
        // 默认：分配的总内存是电脑内存的1/4,而初始化的内存：1/65
    }
}

运行结果

max:1888485376字节 1801MB
total:128974848字节 123MB

Process finished with exit code 0

内存调优

新版IDEA需要手动选择显示Add VM options

在VM options中输入

-Xms1024m -Xmx1024m -XX:+PrintGCDetails

运行结果

max:1029177344字节 981MB
total:1029177344字节 981MB
    
Heap
 PSYoungGen      total 305664K, used 20971K [0x00000000eab00000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
  eden space 262144K, 8% used [0x00000000eab00000,0x00000000ebf7afb8,0x00000000fab00000)
  from space 43520K, 0% used [0x00000000fd580000,0x00000000fd580000,0x0000000100000000)
  to   space 43520K, 0% used [0x00000000fab00000,0x00000000fab00000,0x00000000fd580000)
 ParOldGen       total 699392K, used 0K [0x00000000c0000000, 0x00000000eab00000, 0x00000000eab00000)
  object space 699392K, 0% used [0x00000000c0000000,0x00000000c0000000,0x00000000eab00000)
 Metaspace       used 3124K, capacity 4496K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 342K, capacity 388K, committed 512K, reserved 1048576K

Process finished with exit code 0

OOM问题解决：

• 尝试扩大堆内存看结果
• 分析内存，看哪个地方出现了问题

计算：

(新生代+老年代)/1024：(305664K+699392K)/1024= 981MB

得出：元空间逻辑上存在，物理上不存在

使用JProfiler工具分析OOM原因

快照分析工具：

Eclipse：MAT

IDEA：JProfiler

概述

JProfiler是一个重量级的JVM监控工具，提供对JVM精确监控，其中堆遍历、CPU剖析、线程剖析看成定位当前系统瓶颈的得力工具。

作用

• 获得堆中数据

• 可以统计压测过程中JVM的监控数据，定位性能问题。

JProfiler安装：

1. 在IDEA的Plugins中搜索JProfiler安装
2. JProfiler Download下载客户端安装
3. 注册码：JProfiler 9版本注册码
4. 打开IDEA，的Settings/Tools/JProfiler，选择你安装JProfiler的路径/bin/jprofiler.exe

使用JProfiler分析

1. 编写会出现OOM的代码

   package demo02;
   
   import java.util.ArrayList;
   
   /**
    * @author Joker大雄
    * @data 2022/8/13 - 10:50
    **/
   public class Demo03 {
       byte[]array = new byte[1*1024*1024]; //1m
   
       public static void main(String[] args) {
           ArrayList<Demo03> list = new ArrayList<>();
           int count = 0;
   
           try {
               while(true){
                   list.add(new Demo03());
                   count+=1;
               }
           } catch (Exception e) {
               System.out.println("count:"+count);
               e.printStackTrace();
           }
       }
   }

2. 配置VM options

   -Xms1m -Xmx8m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

3. 运行代码

   java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
   Dumping heap to java_pid11512.hprof ...
   Heap dump file created [7713362 bytes in 0.010 secs]
   Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
   	at demo02.Demo03.<init>(Demo03.java:12)
   	at demo02.Demo03.main(Demo03.java:20)
   
   Process finished with exit code 1

4. 根目录会生成这个文件

   如果IDEA没显示就去项目下找

   

5. 双击打开

   

6. 分析错误

   

7. 小结

   -Xms:设置初始化内存大小 1/64(默认)
   -Xmx:设置最大内存大小 1/4(默认)
   -XX:+PrintGCDetails  // 打印GC垃圾回收信息
   -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError // OOM Dump