JVM 内存模型（下）

2022-04-24 170

版权

本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献，版权归原作者所有，阿里云开发者社区不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《阿里云开发者社区用户服务协议》和《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，填写侵权投诉表单进行举报，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。

简介： 本文主要讲述 JVM 内存模型，解析各个运行时内存数据区域的作用和使用场景。本文所提到的 JVM 模型都是基于 jdk-1.8 版本

JVM 内存参数设置

内存参数配置

Spring-Boot 程序的 JVM 内存参数设置格式（Tomcat 启动直接在 bin 目录下的 Catalina.sh 文件设置）

java -Xms2048m -Xmx2048m  -Xmn1024 -Xss512k -XX:MetaspaceSize=256m -XX:MaxMetaspaceSize=256m -jar  xxx-xxx.jar

关于元空间JVM 有两个：-XX:MetaspaceSize=N 和 -XX:MaxMetaspaceSize=N，对于 64 位 JVM 来说，元空间默认是 21MB，默认的元空间的最大值是无限。

-XX:MaxMetaspaceSize: 设置元空间最大值，默认是 -1，即不限制，或者说是受限制于本地内存大小。

-XX:MetaspaceSize：指定元空间的初始大小，以字节为单位，默认是 21M，达到该值过后就会触发 full gc 进行类型卸载，同时收集器会对该值进行调整；如果释放了大量的空间就适当降低该值；如果释放了很少的空间，那么就在不超过 -XX:MaxMetaspaceSize （如果设置）的情况下，适当提高该值。

由于调整元空间大小需要 full gc , 这是一个非常昂贵的操作，如果在启动过程中发生大量 full gc, 通常都是由于永久代或者元空间发生了大小调整，基于这种情况，一般建议在 JVM 参数将 MaxMetaspaceSize 和 MetaspaceSize 设置成一样的值，并设置得比初始值要大，对于 8G 的物理内存来说我们通常都会将这两个值设置为 256M。

堆空间内存溢出

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class HeapOverFlowTest {
    byte[] a = new byte[1024 * 1024 * 2]; // 2mb
    public static void main(String[] args) {
        List<HeapOverFlowTest> list = new ArrayList<>();
        while(true) {
            list.add(new HeapOverFlowTest());
        }
    }
}
// 输出结果
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
  at cn.edu.cqvie.jvm.HeapOverFlowTest.<init>(HeapOverFlowTest.java:8)
  at cn.edu.cqvie.jvm.HeapOverFlowTest.main(HeapOverFlowTest.java:13)

虚拟机栈内存溢出

public class StackOverFlowTest {
    // JVM 设置
    // -Xss128k, -Xss默认1M
    static int count = 0;
    static void redo() {
        count++;
        redo();
    }
    public static void main(String[] args) {
        try {
            redo();
            System.out.println(count);
        } catch (Throwable t) {
            t.printStackTrace();
        }
    }
}
// 输出结果: 栈溢出
java.lang.StackOverflowError
  at cn.edu.cqvie.jvm.StackOverFlowTest.redo(StackOverFlowTest.java:11)
  at cn.edu.cqvie.jvm.StackOverFlowTest.redo(StackOverFlowTest.java:11)
  at cn.edu.cqvie.jvm.StackOverFlowTest.redo(StackOverFlowTest.java:11)
....

总结：

-Xss 设置越小 count 值越小，说明一个线程栈里能够分配的栈帧就越小，但是对于 JVM 整体来说能够开启的线程数就会更多。

方法区内存溢出

需要注意的是 1.8 内模型中，将运行时常量池数据放入堆中，所以我们限制方法区的大小对运行时常量池的限制毫无意义。最终也只会抛出 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 异常。

下面通过GCLib 模拟方法区溢出模拟的一个例子。

/**
 * -XX:MetaspaceSize=10m -XX:MaxMetaspaceSize=10m
 */
public class MyTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        for (; ; ) {
            Enhancer enhancer = new Enhancer();
            enhancer.setSuperclass(MyTest4.class);
            enhancer.setUseCache(false);
            enhancer.setCallback((MethodInterceptor) (obj, method, args1, proxy) ->
                    proxy.invoke(obj, args1));
            System.out.println("hello world");
            enhancer.create();
        }
    }
}
//输出结果
Caused by: java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace
  at java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
  at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:756)
  ......