占用内存空间

本文通过分析一个具体的Java程序OOM案例,深入探讨了Java对象在内存中的存储布局、占用空间等核心概念,并提供了详细的计算方法。

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今天运行一个以前经常使用的程序,出现了“Exception in thread "AWT-EventQueue-0" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded”,这是以前没有出现过的。

打开Win10的任务管理器,看到程序启动后,JVM已经占用了665M内存,然后打开程序的第二个窗口,内存占用上升到860M,打开第三个窗口,内存占用超过1024M,出现OOM错误。

我的程序怎么会使用这么多的内存呢?这是我以前没有想过的事情。现在,就来复习一下Java的内存知识吧。

程序中有3组数据,每一组数据有3万条记录,每一条记录有5个数据项。5个数据项包括1个Date类型、1个String类型和3个Integer类型。这些数据与程序的生命期相同。

一个指向对象的引用,在64位平台上占用8个字节,在32位平台上占用4个字节。

Java中每个对象所占用的内存空间都是8个字节的倍数。比如,一个对象占用12个字节,Java会为它分配16个字节的空间。相邻两个对象的内存地址差都是8个字节的倍数。

对象在内存中存储的布局可以分为三块区域:对象头(Header)、实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding)。  

每个对象头占用8个字节(32位系统)、12个字节(64位系统,启用压缩)或16个字节(64位系统,未启用压缩)。对象头分两个部分,第一部分在64位系统中占8个字节,在32位系统中占4个字节;第二部分是一个对象引用,对象引用在64位系统中占8个字节(未启用压缩)或4个字节(启用压缩),在32位系统中占4个字节。数组对象的对象头要多用4个字节,这4个字节用来存储数组长度。

实例数据占用内存空间。每个引用类型占用4个字节(32位系统)或8个字节(64位系统),简单类型占用与其自身匹配的内存空间。
对齐填充。如果对象头与实例数据占用的内存之和不是8个字节的倍数,那么就会被补足8的倍数。

所以,一个空的Object对象占用8个字节(32位平台)或16个字节(64位平台)。

在64位系统中,一个Integer对象占用的内存空间的计算方法为:16个字节的对象头 + int类型占用的4个字节 + 4个字节的对齐填充 = 24个字节;在启用压缩的系统中,内存占用减少到16个字节。

64位系统中,元素是简单数据类型的数组占用的内存空间的计算方法:类型占用内存 * 数组长度 + 24个字节的对象头。

64位系统中,元素是对象类型的数组占用的内存空间的计算方法:对象引用占用的8个字节 * 数组长度 + 24个字节的对象头。


注意:从Java SE 6u23之后的64位版本就默认打开了对象指针压缩。

Exception in thread "AWT-EventQueue-0": java.lang.NoClassDefFoundError: Could not initialize class com.mathworks.mlwidgets.help.HelpPrefs at com.mathworks.mlwidgets.help.HelpUtils.isDocInstalled(HelpUtils.java:424) at com.mathworks.mde.functionhints.FunctionHints.openFunctionHints(FunctionHints.java:108) at com.mathworks.mde.cmdwin.CmdWinEditorKit.maybeOpenFunctionHints(CmdWinEditorKit.java:1706) at com.mathworks.mde.cmdwin.CmdWinEditorKit.access$1000(CmdWinEditorKit.java:88) at com.mathworks.mde.cmdwin.CmdWinEditorKit$CWDefaultKeyTypedAction.actionPerformed(CmdWinEditorKit.java:2198) at javax.swing.SwingUtilities.notifyAction(SwingUtilities.java:1668) at javax.swing.JComponent.processKeyBinding(JComponent.java:2882) at javax.swing.JComponent.processKeyBindings(JComponent.java:2929) at javax.swing.JComponent.processKeyEvent(JComponent.java:2845) at com.mathworks.mde.cmdwin.XCmdWndView.processKeyEvent(XCmdWndView.java:2461) at java.awt.Component.processEvent(Component.java:6316) at java.awt.Container.processEvent(Container.java:2239) at com.mathworks.mde.cmdwin.XCmdWndView.processEvent(XCmdWndView.java:439) at java.awt.Component.dispatchEventImpl(Component.java:4889) at java.awt.Container.dispatchEventImpl(Container.java:2297) at java.awt.Component.dispatchEvent(Component.java:4711) at java.awt.KeyboardFocusManager.redispatchEvent(KeyboardFocusManager.java:1954) at java.awt.DefaultKeyboardFocusManager.dispatchKeyEvent(DefaultKeyboardFocusManager.java:835) at java.awt.DefaultKeyboardFocusManager.preDispatchKeyEvent(DefaultKeyboardFocusManager.java:1103) at java.awt.DefaultKeyboardFocusManager.typeAheadAssertions(DefaultKeyboardFocusManager.java:974) at java.awt.DefaultKeyboardFocusManager.dispatchEvent(DefaultKeyboardFocusManager.java:800) at java.awt.Component.dispatchEventImpl(Component.java:4760) at java.awt.Container.dispatchEventImpl(Container.java:2297) 在matlab命令行窗口总是显示这一串警告是怎么回事,应该如何解决
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### MATLAB 中 `java.lang.NoClassDefFoundError` 错误分析与解决方案 #### 问题描述 在 MATLAB R2022a 安装完成后运行时,可能会遇到如下错误: ``` Exception in thread "AWT-EventQueue-0" java.lang.NoClassDefFoundError: Could not initialize class com.mathworks.mlwidgets.help.HelpPrefs ``` 此错误通常表示 Java 虚拟机 (JVM) 在尝试初始化某个类时失败。这可能是由于以下原因之一引起: 1. **缺少必要的依赖库**:某些 Java 类文件缺失或损坏。 2. **内存不足**:Java 堆空间不足以支持应用程序的正常运行[^3]。 3. **权限问题**:MATLAB 或其组件无法访问所需的资源。 4. **不兼容的 JVM 版本**:MATLAB 使用的内置 JVM 可能存在冲突。 --- #### 解决方法 ##### 方法一:清理并重新设置路径 如果在启动 MATLAB 后加载了过多第三方工具箱(如 DPABI),可能导致路径混乱,从而引发上述错误。可以尝试以下操作: 1. 打开 MATLAB 并执行以下命令以恢复默认路径: ```matlab restoredefaultpath; rehash toolboxcache; savepath; ``` 这些命令会清除当前路径中的自定义项,并保存新的默认路径配置。 2. 如果问题仍然存在,考虑卸载可能干扰 MATLAB 正常运行的第三方插件或工具箱。 --- ##### 方法二:调整 Java 堆大小 当 MATLAB 需要处理大量数据时,可能会因为堆内存不足而抛出类似的异常。可以通过修改 MATLAB 的 JVM 参数来增加可用内存。 1. 创建一个新的 `.bat` 文件(Windows 用户)或 Shell 脚本(Linux/Mac 用户),并将以下内容添加到其中: ```batch setenv JAVA_OPTS "-Xmx4g" matlab ``` 上述脚本将最大堆内存设置为 4GB (`-Xmx4g`)。可以根据计算机的实际硬件条件适当调整数值。 2. 使用该脚本来启动 MATLAB,而不是通过常规方式启动。 --- ##### 方法三:修复或替换受损的 Java 库 有时,MATLAB 自带的 Java 库可能出现损坏,导致特定功能失效。以下是解决办法: 1. 导航至 MATLAB 安装目录下的 `\sys\javaclasspath\toolbox\local` 文件夹。 2. 删除或备份名为 `helpUtils.jar` 和其他可疑的 JAR 文件。 3. 下载最新版本的这些文件(可以从 MathWorks 支持页面获取)并将其放置回原位置。 4. 重启 MATLAB 测试效果。 --- ##### 方法四:更新或降级 MATLAB 版本 如果以上措施均未能解决问题,则建议检查是否存在已知的 bug 报告。对于较新版本的 MATLAB(如 R2022a),可能存在尚未完全修复的缺陷。可以选择升级到更版本(如果有补丁发布)或者暂时退回到更稳定的旧版(如 R2021b 或更低版本)。 --- ##### 方法五:排查非法访问错误 除了 `NoClassDefFoundError` 外,还提到了另一种潜在问题——`IllegalAccessError`。这种情况下通常是由于模块化系统的限制所致[^2]。虽然主要影响的是 GUI 组件渲染逻辑,但仍需注意以下几点: 1. 确认操作系统是否满足 MATLAB 对 JDK 的最低需求; 2. 尝试切换不同的桌面主题(Motif/Windows/Nimbus 等),避免触发受限 API。 --- ### 总结 针对 `java.lang.NoClassDefFoundError` 异常,推荐优先采用路径优化和内存参数调节的方式加以应对;必要时可进一步深入探究底层依赖关系以及环境适配情况。最终目标是以最小代价恢复正常工作流程。 ---
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