JVM系列之内存模型的示例分析

这篇文章主要介绍JVM系列之内存模型的示例分析，文中介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们一定要看完！

1. 内存模型和运行时数据区

这一章学习java虚拟机内存模型（Java Virtual Machine menory model），可以这样理解，jvm运行时数据库是一种规范，而JVM内存模型是对改规范的实现

java虚拟机重点存储数据的是堆和方法区，所以本章节也重点从这两个方面进行比较详细描述。堆和方法区是内存共享的，而java虚拟机栈、Native方法栈、程序计数器是线程私有的

2、思维导图和图例

一个是非堆区（方法区），方法区也一般被称之为“永久代”。另外一个是堆区，分为young区和old区，young区又分为两个部分，一个是Eden区，一个是Survivor区（S0+S1），S0区也可以称之From区，S1也可以称之为To区

3、对象向JVM申请空间

4、为什么需要Survivor区?

为什么需要Survivor区?只有Eden不行吗？

假设不设计出Survivor区，Eden区进行一次MinorGC，对象就直接被送到Old区，这样一来Old区很快就被填满，Old区一满，就会进行FullGC（Old区会进行MajorGC，一般伴随着MinorGC），FullGC是很耗时的，所以设计出Survivor区的目的是减少对象被送到Old区，有一个过渡的Survivor区

补充：Minor GC:新生代
Major GC:老年代
Full GC:新生代+老年代
Eden:S1:S2是8:1:1

5、为什么需要两个Survivor区?

需要两个Survivor区的目的是为了避免内存碎片化。为什么这么说？
假设只设计出一个Survivor区，一旦Eden区满了，就会进行Minor GC，Eden区存活的对象就会被移动到Survivor区，等下一次Eden区满时候，问题就来了，进行MinorGC就将Eden区对象硬放到Survivor区，这样就导致了对象所占的内存是不连续的

6、例子进行验证

堆内存溢出

import lombok.Data;import org.springframework.WEB.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import java.util.ArrayList;import java.util.List;@RestControllerpublic class HeapController {    List<Foo> list = new ArrayList<Foo>();    @GetMapping(value = {"heap"})    public String heapTest() {        while (true) {            list.add(new Foo());        }    }    @Data    class Foo {        String str;    }}

访问接口，出现内存溢出；

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

...

可以设置参数：比如-Xms64M -Xmx512M

方法区内存溢出

使用asm，Maven配置：

<dependency>  <groupId>asm</groupId>  <artifactId>asm</artifactId>  <version>3.3.1</version></dependency>

编写代码，向方法区中添加Class的信息，注意，电脑性能不够好，不要执行此代码，很容易，造成电脑重启，太吃内存，也可以调小循环次数

import org.objectweb.asm.ClassWriter;import org.objectweb.asm.MethodVisitor;import org.objectweb.asm.Opcodes;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class MyMetaspace extends ClassLoader {  public static List<Class<?>> createClasses() {    List<Class<?>> classes = new ArrayList<Class<?>>();    for (int i = 0; i < 10000000; ++i) {      ClassWriter cw = new ClassWriter(0);      cw.visit(Opcodes.V1_1, Opcodes.ACC_PUBLIC, "Class" + i, null,              "java/lang/Object", null);      MethodVisitor mw = cw.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, "<init>",              "()V", null, null);      mw.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);      mw.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL, "java/lang/Object",              "<init>", "()V");      mw.visitInsn(Opcodes.RETURN);      mw.visitMaxs(1, 1);      mw.visitEnd();      MyMetaspace test = new MyMetaspace();      byte[] code = cw.toByteArray();      Class<?> exampleClass = test.defineClass("Class" + i, code, 0,              code.length);      classes.add(exampleClass);    }    return classes;  }}

方法区测试接口：

import com.example.jvm.jvmexceptionexample.asm.MyMetaspace;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import java.util.ArrayList;import java.util.List;@RestControllerpublic class NonHeapController {    List<Class<?>> list = new ArrayList<Class<?>>();    @GetMapping(value = {"/noheap"})    public String noheap() {        while (true) {            list.addAll(MyMetaspace.createClasses());        }    }}

java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace

at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method) ~[na:1.8.5_54]

处理方法，设置Metaspace的大小，比如-XX:MetaspaceSize=64M -XX:MaxMetaspaceSize=512M

Java虚拟机栈

在前面学习，java虚拟机栈是通过栈帧方式存储，一个方法对应一个栈帧，按照队列模式进栈，所以要测试程序导致java虚拟机栈出现问题，可以通过递归方法方式进行测试：

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestControllerpublic class StackController {    public static long count = 0;    public static void add(long i) {        count ++ ;        add(i);    }    @GetMapping(value = {"stack"})    public void stack() {        add(1);    }}

StackOverflow，栈溢出异常：

java.lang.StackOverflowError: null

at com.example.jvm.jvmexceptionexample.controller.StackController.add(StackController.java:14) ~[classes/:na]

处理方法，设置-Xss256k：设置每个线程的堆栈大小。jdk 5以后每个线程堆栈大小为1M，以前每个线程堆栈大小为256K

以上是“JVM系列之内存模型的示例分析”这篇文章的所有内容，感谢各位的阅读！希望分享的内容对大家有帮助，更多相关知识，欢迎关注编程网精选频道！