第2章 Java内存区域与内存溢出异常

最新推荐文章于 2022-01-13 18:48:12 发布

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#内存溢出 #内存 #虚拟机 #异常

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1、运行时数据区域

1.1 程序计数器

通俗讲就是工作开展什么位置了，每个线程都一个单独程序计数器，线程执行java方法，计数器指向字节码指令地址，执行native方法，计数器为空，它也是唯一没有规定OutOfMemoryError情况。

1.2 java虚拟机栈

执行方法会创建栈帧（Stack Frame），保存局部变量、操作栈、动态链接、方法出口，（可以这么认为，当前做的事情需要什么原料，什么工具，接下应该做啥）

局部变量表存放基本数据类型和引用变量，它所需要的内存空间在编译器间完成分配。

StackOverflowError异常：从java虚拟机栈的深度超过的允许的深度（从纵向来说）修改栈深度将会抛出

OutOfMemoryError异常：栈扩展的无法分配到足够的内存时抛出（从横向来说）多线程抛出

1.3 本地方法栈（Native Method Stacks）

它与java虚拟机栈类似，只不过本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务，而java虚拟机栈为字节码服务

1.4 java 堆

堆存具体的数据和实例，分配内存可以物理上不连续，必须逻辑上是连续的

1.5. 方法区

各个线程共享的内存区域，包括编译的代码，类的信息、常量、静态变量

1.6 运行时常量池

它是方法区一部分，存放编译器生成的各种字面量和符号引用

1.7 直接内存

它不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是虚拟机规范中定义的内存，但是它经常被使用。

1.8对象访问

有两种：

1、句柄，修改方便

2、指针执行速度快

2、实战

2.1 OutOfMemoryError异常

2.1.1 java 堆溢出

package contacts;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * VM Args: -Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
 * @author Administrator
 *
 */
public class HeapOOM {
	static class OOMObject {
		
	}
	public static void main(String[] args) {
		List<OOMObject> list = new ArrayList<OOMObject>();
		while(true) {
			list.add(new OOMObject());
		}
	}
}

-verbose:gc -Xms20m -Xmx20m -Xmn10m -XX:+PrintGCDetails -XX:SurvivorRatio=8

日志：

[GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 7693K->1000K(9216K)] 7693K->5321K(19456K), 0.0567310 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.06 secs] 
[GC (Allocation Failure) --[PSYoungGen: 9192K->9192K(9216K)] 13513K->19424K(19456K), 0.0221517 secs] [Times: user=0.06 sys=0.00, real=0.02 secs] 
[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 9192K->0K(9216K)] [ParOldGen: 10232K->10122K(10240K)] 19424K->10122K(19456K), [Metaspace: 2664K->2664K(1056768K)], 0.1533004 secs] [Times: user=0.30 sys=0.00, real=0.15 secs] 
[Full GC (Ergonomics) [PSYoungGen: 7527K->7912K(9216K)] [ParOldGen: 10122K->8012K(10240K)] 17650K->15925K(19456K), [Metaspace: 2664K->2664K(1056768K)], 0.1317532 secs] [Times: user=0.25 sys=0.02, real=0.13 secs] 
[Full GC (Allocation Failure) [PSYoungGen: 7912K->7912K(9216K)] [ParOldGen: 8012K->8012K(10240K)] 15925K->15924K(19456K), [Metaspace: 2664K->2664K(1056768K)], 0.0730385 secs] [Times: user=0.19 sys=0.00, real=0.07 secs] 
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
	at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3210)
	at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3181)
	at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:261)
	at java.util.ArrayList.ensureExplicitCapacity(ArrayList.java:235)
	at java.util.ArrayList.ensureCapacityInternal(ArrayList.java:227)
	at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:458)
	at contacts.HeapOOM.main(HeapOOM.java:18)
Heap
 PSYoungGen      total 9216K, used 8192K [0x00000000ff600000, 0x0000000100000000, 0x0000000100000000)
  eden space 8192K, 100% used [0x00000000ff600000,0x00000000ffe00000,0x00000000ffe00000)
  from space 1024K, 0% used [0x00000000ffe00000,0x00000000ffe00000,0x00000000fff00000)
  to   space 1024K, 47% used [0x00000000fff00000,0x00000000fff790e0,0x0000000100000000)
 ParOldGen       total 10240K, used 8012K [0x00000000fec00000, 0x00000000ff600000, 0x00000000ff600000)
  object space 10240K, 78% used [0x00000000fec00000,0x00000000ff3d3068,0x00000000ff600000)
 Metaspace       used 2696K, capacity 4486K, committed 4864K, reserved 1056768K
  class space    used 289K, capacity 386K, committed 512K, reserved 1048576K

2.1.2 虚拟机栈和本地方法栈溢出

抛出StackOverflowError

修改-Xss参数减少栈的内存容器

package contacts;
/**
 * VM Args: -Xss128k
 * @author Administrator
 *
 */
public class JavaVMStackSOF {
	private int stackLength =1;
	public void stackLeak() {
		stackLength++;
		stackLeak();
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		
		JavaVMStackSOF oom = new JavaVMStackSOF();
		try {
			oom.stackLeak();
		} catch (Throwable e) {
			System.out.println("stack length: " + oom.stackLength);
			throw e;
		}
	}
}

日志：

stack length: 1001
Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
	at contacts.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:10)
	at contacts.JavaVMStackSOF.stackLeak(JavaVMStackSOF.java:11)

这个长度不是固定，随着变化，但变化不大

抛出OutOfMemoryError

package contacts;
/**  VM Args: -Xss2M

*/
public class JavaVMStackOOM {
	private void dontStop(){
		while(true) {
			
		}
	}
	
	public void stackLeakByThread() {
		while(true) {
			Thread thread = new Thread(new Runnable() {

				@Override
				public void run() {
					dontStop();
					
				}
				
			});
			thread.start();
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) throws Throwable{
		JavaVMStackOOM oom = new JavaVMStackOOM();
		oom.stackLeakByThread();
	}
}

这个例子慎重，不说了，刚刚强制重启机器了