深入理解java虛擬機 摘要

目錄:
一、自動內存管理機制

1. 運行時數據區域
2. HotSpot虛擬機對象探秘
3. 實戰：OutOfMemoryError異常
4. 垃圾收集器與內存分配策略

一、自動內存管理機制

3. 實戰：OutOfMemoryError異常

• Java堆溢出:

  測試代碼:

  public class Tests {
     static class Obj{
     }
  
     public static  void  main(String[] args) throws >Exception   {
         List<Obj> list = new ArrayList<>();
         while (true){
             list.add(new Obj());
         }
     }
  }   
  

  啟動參數:

  -Xmx20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
  

  將堆的最小值-Xms參數與最大值-Xmx參數設置為一樣即可避免堆自動擴展，通過參數-XX：+HeapDumpOnOutOfMemoryError可以讓虛擬機在出現內存溢
  出異常時Dump出當前的內存堆轉儲快照以便事后進行分析

  要解決這個區域的異常，一般的手段是先通過內存映像分析工具
  ideal可使用JProfiler和JMeter插件進行分析

• 虛擬機棧和本地方法棧溢出

  測試代碼:

  public static 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;
         }
     }
  

  啟動參數:

  -Xss20m
  

  對于HotSpot來說，雖然-Xoss參數（設置本地方法棧大小）存在，但實際上是無效的，棧容量只由-Xss參數設定
  如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的最大深度，將拋出StackOverflowError異常。

  如果虛擬機在擴展棧時無法申請到足夠的內存空間，則拋出OutOfMemoryError異常。

  這里把異常分成兩種情況，看似更加嚴謹，但卻存在著一些互相重疊的地方：當棧空間無法繼續分配時，到底是內存太小，還是已使用的棧空間太大，其本質上只是對同一件事情的兩種描述而已。

  在單個線程下，無論是由于棧幀太大還是虛擬機棧容量太小，當內存無法分配的時候，虛擬機拋出的都是StackOverflowError異常。

• 本機直接內存溢出

  DirectMemory容量可通過-XX：MaxDirectMemorySize指定，如果不指定，則默認與Java堆最大值（-Xmx指定）一樣

  測試代碼:

  public class Tests {
    private static final Long MB=1024L*1024L;
    public static void main(String[]args)throws Exception{
        Field unsafeField=Unsafe.class.getDeclaredFields()[0];
        unsafeField.setAccessible(true);
        Unsafe unsafe=(Unsafe)unsafeField.get(null);
        while(true){
            unsafe.allocateMemory(MB);
        }
    }
  }
  

  啟動參數:

  -Xss20m
  

  代碼解釋:
  越過了DirectByteBuffer類，直接通過反射獲取Unsafe實例進行內存分配（Unsafe類的getUnsafe（）方法限制了只有引導類加載器才會返回實例，也就是設計者希望只有rt.jar中的類才能使用Unsafe的功能）。因為，雖然使用DirectByteBuffer分配內存也會拋出內存溢出異常，但它拋出異常時并沒有真正向操作系統申請分配內存，而是通過計算得知內存無法分配，于是手動拋出異常，真正申請分配內存的方法是unsafe.allocateMemory（）。

  由DirectMemory導致的內存溢出，一個明顯的特征是在Heap Dump文件中不會看見明顯的異常，如果讀者發現OOM之后Dump文件很小，而程序中又直接或間接使用了NIO，那就可以考慮檢查一下是不是這方面的原因。