Jvm那些事

contents （一） java 内存的管理与调配（二） JVM 与线程（三）常见的 OOM （四）调优实例（五）思考总结

JVM 都有哪些？ 1.Sun HotSpot 2.BEA Jrockit 3.IBM J9 4.apache Harmony 5.Dalvik … ..

JVM 标准结构 Class loader Execution engine Runtime data area Native interface

（一） java 内存的管理与调配内存结构图

（一） java 内存的管理与调配方法区：包括 : 类型基本信息，常量池，字段信息，方法信息，类变量，指向 ClassLoader 的引用， Class 类的引用，方法表等 java 堆：用来存入由 new() 方式创建的对象和数组。储该对象指向方法区中类型信息的指针。 java 栈：当 JVM 创建一个新线程时，都会产生线程计数器（ PC Register ）和栈。每一次方法调用都会产生栈帧，栈帧中包含局部变量区和操作数栈。 PC 寄存器（线程计数器）：每个线程拥有自己的程序计数器，它指向下一条指令。本地方法栈：线程调用时 , 可接口访问运行时的数据区，直接调用本地处理器的寄存器和取任意内存。

（一） java 内存的管理与调配

（一） java 内存的管理与调配内存申请第 1 步 . 从新生代申请一块内存第 2 步 . 新生代不够第 3 步 . 释放不活跃的对象（ minor collection ），若不够，部分活跃对象放入幸存区第 4 步 . 旧生区空间足够时，幸存区的对象会被移到旧生区区第 5 步 . 旧生区空间不够时， major collection 第 6 步 . 完全垃圾收集后，旧生区和幸存区无法存放对象，新生区无法创建新内存区 , 出现 OOM

（一） java 内存的管理与调配内存回收常用收集器 : 1. 引用计数收集器 2. 跟踪收集器 1. 串行 GC （ Serial Copying ） : 强引用，软引用，弱引用，虚引用。 2. 并行回收 GC(Parallel Scavenge): 多线程 3. 并行 GC(ParNew) 旧生代和持久代可用的 GC: 串行 GC(Serial MSC) ：单线程方式，耗时长 . 并行 GC(Parallel MSC) ：多线程，停时间缩短。并发 (CMS): GC 的动作和应用的动作并发，分配内存的动作和回收内存的动作同时进行。新生可用的 GC:

（一） java 内存的管理与调配常用参数说明参数说明默认值 Xms/-Xmx 定义堆内存的启动值和最大值，建议在生产环境下将两值设为相同默认是物理内存的 1/64 但小于 1G -Xmn 设置新生代的内存大小 Sun 官方推荐配置为整个堆的 3/8 -XX:PermSize/-XX:MaxPermSize 定义 Perm 段的启动值和最大值，建议在生产环境下将两值设为相同 -XX:NewRaito 设置 YOUNG 与 OLD 段的比值 1/8 -Xss 设置栈的大小 JDK5.0 以后每个线程堆栈大小为 1M ，以前每个线程堆栈大小为 256K … .

（一） java 内存的管理与调配各代大小调配新生代大小不能设置过小新生代大小不能设置过大避免 Survivor 区过小或过大合理调配新生代的存活周期

（一） java 内存的管理与调配常用的命令命令参数及说明 jmap （ linux 下特有，也是很常用的一个命令）如： jmap -histo 2081 ｜ jmap -histo:live 2081 -heap ：打印 jvm heap 的情况 -histo ：打印 jvm heap 的直方图。其输出信息包括类名，对象数量，对象占用大小。 -histo ： live ：同上，但是只答应存活对象的情况 -permstat ：打印 permanent generation heap 情况 jstat （可以观察到 classloader ， compiler ， gc 相关信息）如： jsat –gcutil 2081 1000 10 （每隔 1 秒监控一次，一共做 10 次） -gcutil ：统计 gc 时， heap 情况 -class ：统计 class loader 行为信息 -gc ：统计 jdk gc 时 heap 信息 -compile ：统计编译行为信息 -gccapacity ：统计不同的 generations( 包括新生区，老年区， permanent 区）相应的 heap 容量情况 -gccause ：统计 gc 的情况，（同 -gcutil ）和引起 gc 的事件 -gcnew ：统计 gc 时，新生代的情况 -gcnewcapacity ：统计 gc 时，新生代 heap 容量 -gcold ：统计 gc 时，老年区的情况 -gcoldcapacity ：统计 gc 时，老年区 heap 容量 -gcpermcapacity ：统计 gc 时， permanent 区 heap 容量 jstack 、 jhat ……

（二） java 内存的管理与调配常用的工具序号查看分析工具说明 1 输出 GC 日志参数： -XX+PrintGC -XX:+PrintGCDetails –XX:+PrintGCTimeStamps -XX:+PrintGCApplicationStoppedTime 分别输出 GC 的简要信息， GC 的详细信息， GC 的时间信息及 GC 造成的应用暂停时间 -Xloggc:gc.log 输出到指定文件 gc.log 2 GC Portal 一种运行在 tomcat 上，分析 GC 日志，生成图形化报表的工具 3 JConsole 一个图形化界面，可以观察到 java 进程的 gc ， class ，内存等信息。 4 JVisualVM JDK6 之后的工具，类似 JProfiler 可查看内存消耗、线程执行状态程序中 CPU ，内存的动作 5 Eclipse Memory Analyzer Eclipse 插件，可查看对象的内存占用状况、引用关系、分析内存泄露

（二） JVM 与线程线程：比进程更轻量级的调度执行单位。是 CPU 调度的最基本单位线程创建： 1. 使用内核线程实现 2. 使用用户线程实现 3. 使用用户线程加轻量级进程混合实现线程调度： 1. 协同式线程调度 2. 抢占式线程调度线程状态转换： 1. 新建 2. 运行 3. 无限期等待 4. 限期等待 5. 阻塞 6. 结束

（三）线程的同步和交互线程在 JVM 内

（三）常见的 OOM （ 1 ） java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 用 new 创建对象或数组时， Java Heap 空间不足，抛出此错误。 /** * * -Xms10M -Xmx10M -Xmn4M * */ public class HeapOOM { static class OOMObject{} public static void main(String[] args) { List<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>(); //int i=0; while(true) { list.add(new OOMObject()); //if(i==800000) //break; //i++; } } }

（三）常见的 OOM （ 2 ） java.lang.OutOfMemoryError: request bytes for Out of swap space JVM 内部操作（如 GC 时做 mark ） , 需要消耗堆外的内存 , 若物理内存、 swap 区均使用完毕，那么则会出现此错误， Java 进程将会退出。（ 3 ） java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space 当加载 class 时，在进行了 Full GC 后如 PermGen 空间仍然不足，则抛出此错误。

（三）常见的 OOM （ 4 ） java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread 当调用创建线程时，创建失败，会抛出此错误，如果是 JDK 内部必须创建成功的线程，那么会造成 Java 进程退出 ; 如果是用户线程，则仅抛出 OOM; 线程太多，内存耗尽， -Xss 调整线程所占用的栈大小（ 5 ） java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit execeeded 当通过 new 创建对象或数组时，当 Java Heap 空间不足时， GC 所使用的时间占了程序总时间的 98% ，且 Heap 剩余空间小于 2% ，则抛出此错误，以避免 Full GC 一直执行。可通过 UseGCOverheadLimit 来决定是否开启这种策略，可通 GCTimeLimitGCHeapFreeLimit 来控制百分比。

（四）调优实例方法区溢出实例（ PermGen space ） IP ： *.*.*.60 查看命令： jmap –heap pid

（四）调优实例方法区溢出实例（ PermGen space ） IP ： *.*.*.60 查看命令： jstat –gcutil pid 1000 10

（四）调优实例举例一个一天 10 万 PV 的在线文档系统，硬件 4 个 CPU 、 16G 物理内存 , 操作系统 64 位 , nginx+resin 服务器 JDK1.5 -Xmx 和 -Xms 调为 12G, 使用一段时间后，经常不定期出现长时间没有响应？

（四）调优实例举例解决方式：部署策略调整， nginx+5 个 resin (-Xms=-Xmx=2G 、 CMS 收集器 )

（四）调优实例思考讨论问题：爱股将 ttserver 升级后，线程数瓶颈的阀值为什么会发生变化？ …………………… .. 背景简介…………

（五）总结 JVM 参数调优 JVM 参数调优的目的，尽量减少 GC 所占用的时间。而现代 GC 执行的效率非常好，一般只需调整 -Xms -Xmx -Xmn PermSize MaxPermSize 并可以。

（五）总结 OOM 总结：应用缓存或者是在一个 Collection 中保存对象，那么要确定是否有大量对象存入，大小不会无限制变大尽可能释放无用的对象引用一般不使用 finalize 函数尽量避免在类的默认构造器中创建，初始大量对象不要强制做垃圾内存的回收（ System.gc() ）尽量不要显示申请数组空间，当不得不显式申请数组空间时，尽量准确估计其合理值

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