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Java内存溢出与栈溢出

shanxi_liyong
 shanxi_liyong
发布于 2015/02/11 11:33
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一、背景知识


1、JVM体系结构


 


2、JVM运行时数据区


 


3、JVM内存模型


JVM运行时内存 = 共享内存区 + 线程内存区



3-1、共享内存区


共享内存区 = 持久带 + 堆

持久带 = 方法区 + 其他

堆 = Old Space + Young Space

Young Space = Eden + S0 + S1 


 


3-1-1、持久代


JVM用持久带(Permanent Space)实现方法区,主要存放所有已加载的类信息,方法信息,常量池等等。

可通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize来指定持久带初始化值和最大值。

Permanent Space并不等同于方法区,只不过是Hotspot JVM用Permanent Space来实现方法区而已,有些虚拟机没

有Permanent Space而用其他机制来实现方法区。


3-1-2、堆


堆(heap),主要用来存放类的对象实例信息(包括new操作实例化的对象和定义的数组)。

堆分为Old Space(又名,Tenured Generation)和Young Space。

Old Space主要存放应用程序中生命周期长的存活对象;

Eden(伊甸园)主要存放新生的对象;

S0和S1是两个大小相同的内存区域,主要存放每次垃圾回收后Eden存活的对象,作为对象从Eden过渡到Old Space

的缓冲地带(S是指英文单词Survivor Space)。

堆之所以要划分区间,是为了方便对象创建和垃圾回收,后面垃圾回收部分会解释。 


3-2、线程内存区


线程内存区=单个线程内存+单个线程内存+.......

单个线程内存=PC Regster+JVM栈+本地方法栈

JVM栈=栈帧+栈帧+.....

栈帧=局域变量区+操作数区+帧数据区 



在Java中,一个线程会对应一个JVM栈(JVM Stack),JVM栈里记录了线程的运行状态。

JVM栈以栈帧为单位组成,一个栈帧代表一个方法调用。栈帧由三部分组成:局部变量区、操作数栈、帧数据区。 


二、堆溢出


堆(Heap)是Java存放对象实例的地方。

堆溢出可以分为以下两种情况,这两种情况都会抛出OutOfMemoryError:java heap space异常: 


1、内存泄漏


内存泄漏是指对象实例在新建和使用完毕后,仍然被引用,没能被垃圾回收释放,一直积累,直到没有剩余

内存可用。

如果内存泄露,我们要找出泄露的对象是怎么被GC ROOT引用起来,然后通过引用链来具体分析泄露的原因。

分析内存泄漏的工具有:Jprofiler,visualvm等。 


示例代码:

package com.jvm;

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

/**
 * 内存泄漏
 * @author feizi
 * @time 2015-1-23上午8:42:53
 */
public class OOMTest {

	public static void main(String[] args) {
		
		List<UUID> list = new ArrayList<UUID>();
		while(true){
			list.add(UUID.randomUUID());
		}
	}

}



看看控制台的输出结果,因为我这边的JVM设置的参数内存足够大,所以需要等待一定的时间,才能看到效果:





如果是用CMD命令行,就可以自己指定参数编译运行了,这样效果就更快一些:

通过下列命令运行程序,注意先要用javac命令将.java源文件编译成.class类字节码文件。

java -Xms10M -Xmx10M -XX:-UseGCOverheadLimit OOMTest


2、内存溢出


内存溢出是指当我们新建一个实力对象时,实例对象所需占用的内存空间大于堆的可用空间。

如果出现了内存溢出问题,这往往是程序本生需要的内存大于了我们给虚拟机配置的内存,这种情况下,我们可以采用调大-Xmx来解决这种问题。 


示例代码:

package com.jvm;

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

/**
 * 内存溢出
 * @author feizi
 * @time 2015-1-23上午8:56:22
 */
public class OOMTest_1 {
	public static void main(String args[]){
		List<byte[]> byteList = new ArrayList<byte[]>();
		byteList.add(new byte[1000 * 1024 * 1024]);
	}
}



看看控制台的运行效果:




使用CMD命令行指定参数运行:


java -verbose:gc -Xmn10M -Xms20M -Xmx20M -XX:+PrintGC OOMTest_1




三、线程栈


栈(JVM Stack)存放主要是栈帧( 局部变量表, 操作数栈 , 动态链接 , 方法出口信息 )的地方。注意区分栈和栈帧:栈里包含栈帧。 

与线程栈相关的内存异常有两个: 

a)、StackOverflowError(方法调用层次太深,内存不够新建栈帧)

b)、OutOfMemoryError(线程太多,内存不够新建线程) 


1、java.lang.StackOverflowError


栈溢出抛出java.lang.StackOverflowError错误,出现此种情况是因为方法运行的时候,请求新建栈帧时,

栈所剩空间小于战帧所需空间。

例如,通过递归调用方法,不停的产生栈帧,一直把栈空间堆满,直到抛出异常 : 


示例代码:

package com.jvm;
/**
 * 栈溢出
 * @author feizi
 * @time 2015-1-23上午9:13:11
 */
public class SOFTest {

	public void stackOverFlowMethod(){
		stackOverFlowMethod();
	}
	
	/**
	 * 通过递归调用方法,不停的产生栈帧,一直把栈空间堆满,直到抛出异常 :
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		SOFTest sof = new SOFTest();
		sof.stackOverFlowMethod();
	}

}


看看控制台运行的效果:



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shanxi_liyong
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