每日一面 - JVM 内存一般包括什么?

简介: 每日一面 - JVM 内存一般包括什么?

我们一般通过两个工具 pmap 还有 jcmd 中的 VM.native_memory 命令去查看 Java 进程内存占用,由于 pmap 命令有点复杂而且很多内存映射是 anon 的,这里采用 jcmd 中的 VM.native_memory 命令,去看一下 JVM 内存的每一部分。

Native Memory Tracking:
Total: reserved=6308603KB, committed=4822083KB
-                 Java Heap (reserved=4194304KB, committed=4194304KB)
                            (mmap: reserved=4194304KB, committed=4194304KB) 
-                     Class (reserved=1161041KB, committed=126673KB)
                            (classes #21662)
                            (  instance classes #20542, array classes #1120)
                            (malloc=3921KB #64030) 
                            (mmap: reserved=1157120KB, committed=122752KB) 
                            (  Metadata:   )
                            (    reserved=108544KB, committed=107520KB)
                            (    used=105411KB)
                            (    free=2109KB)
                            (    waste=0KB =0.00%)
                            (  Class space:)
                            (    reserved=1048576KB, committed=15232KB)
                            (    used=13918KB)
                            (    free=1314KB)
                            (    waste=0KB =0.00%)
-                    Thread (reserved=355251KB, committed=86023KB)
                            (thread #673)
                            (stack: reserved=353372KB, committed=84144KB)
                            (malloc=1090KB #4039) 
                            (arena=789KB #1344)
-                      Code (reserved=252395KB, committed=69471KB)
                            (malloc=4707KB #17917) 
                            (mmap: reserved=247688KB, committed=64764KB) 
-                        GC (reserved=199635KB, committed=199635KB)
                            (malloc=11079KB #29639) 
                            (mmap: reserved=188556KB, committed=188556KB) 
-                  Compiler (reserved=2605KB, committed=2605KB)
                            (malloc=2474KB #2357) 
                            (arena=131KB #5)
-                  Internal (reserved=3643KB, committed=3643KB)
                            (malloc=3611KB #8683) 
                            (mmap: reserved=32KB, committed=32KB) 
-                     Other (reserved=67891KB, committed=67891KB)
                            (malloc=67891KB #2859) 
-                    Symbol (reserved=26220KB, committed=26220KB)
                            (malloc=22664KB #292684) 
                            (arena=3556KB #1)
-    Native Memory Tracking (reserved=7616KB, committed=7616KB)
                            (malloc=585KB #8238) 
                            (tracking overhead=7031KB)
-               Arena Chunk (reserved=10911KB, committed=10911KB)
                            (malloc=10911KB) 
-                   Tracing (reserved=25937KB, committed=25937KB)
                            (malloc=25937KB #8666) 
-                   Logging (reserved=5KB, committed=5KB)
                            (malloc=5KB #196) 
-                 Arguments (reserved=18KB, committed=18KB)
                            (malloc=18KB #486) 
-                    Module (reserved=532KB, committed=532KB)
                            (malloc=532KB #3579) 
-              Synchronizer (reserved=591KB, committed=591KB)
                            (malloc=591KB #4777) 
-                 Safepoint (reserved=8KB, committed=8KB)
                            (mmap: reserved=8KB, committed=8KB)

这里的 mmapmalloc 是两种不同的内存申请分配方式,例如:

Internal (reserved=3643KB, committed=3643KB)
                            (malloc=3611KB #8683) 
                            (mmap: reserved=32KB, committed=32KB)

代表 Internal 一共占用 3643KB,其中3611KB是通过 malloc 方式,32KB 是通过 mmap 方式。 arena 是通过 malloc 方式分配的内存但是代码执行完并不释放,放入 arena chunk 中之后还会继续使用,参考:MallocInternals

可以看出,Java 进程内存包括:

  • Java Heap: 堆内存,即-Xmx限制的最大堆大小的内存。
  • Class:加载的类与方法信息,其实就是 metaspace,包含两部分: 一是 metadata,被-XX:MaxMetaspaceSize限制最大大小,另外是 class space,被-XX:CompressedClassSpaceSize限制最大大小
  • Thread:线程与线程栈占用内存,每个线程栈占用大小受-Xss限制,但是总大小没有限制。
  • Code:JIT 即时编译后(C1 C2 编译器优化)的代码占用内存,受-XX:ReservedCodeCacheSize限制
  • GC:垃圾回收占用内存,例如垃圾回收需要的 CardTable,标记数,区域划分记录,还有标记 GC Root 等等,都需要内存。这个不受限制,一般不会很大的。
  • Compiler:C1 C2 编译器本身的代码和标记占用的内存,这个不受限制,一般不会很大的
  • Internal:命令行解析,JVMTI 使用的内存,这个不受限制,一般不会很大的
  • Symbol: 常量池占用的大小,字符串常量池受-XX:StringTableSize个数限制,总内存大小不受限制
  • Native Memory Tracking:内存采集本身占用的内存大小,如果没有打开采集(那就看不到这个了,哈哈),就不会占用,这个不受限制,一般不会很大的
  • Arena Chunk:所有通过 arena 方式分配的内存,这个不受限制,一般不会很大的
  • Tracing:所有采集占用的内存,如果开启了 JFR 则主要是 JFR 占用的内存。这个不受限制,一般不会很大的
  • Logging,Arguments,Module,Synchronizer,Safepoint,Other,这些一般我们不会关心。

除了 Native Memory Tracking 记录的内存使用,还有两种内存 Native Memory Tracking 没有记录,那就是:

  • Direct Buffer:直接内存,主要是指java.nio.DirectByteBuffer在创建的时候分配内存。为啥要使用堆外内存。通常因为:
  • 在进程间可以共享,减少虚拟机间的复制
  • 对垃圾回收停顿的改善:如果应用某些长期存活并大量存在的对象,经常会出发YGC或者FullGC,可以考虑把这些对象放到堆外。过大的堆会影响Java应用的性能。如果使用堆外内存的话,堆外内存是直接受操作系统管理( 而不是虚拟机 )。这样做的结果就是能保持一个较小的堆内内存,以减少垃圾收集对应用的影响。
  • 在某些场景下可以提升程序I/O操纵的性能。少去了将数据从堆内内存拷贝到堆外内存的步骤。


  • MMap Buffer:文件映射内存,尽管从JDK 1.4版本开始,Java内存映射文件(Memory Mapped Files)就已经在java.nio包中,但它对很多程序开发者来说仍然是一个相当新的概念。引入NIO后,Java IO已经相当快,而且内存映射文件提供了Java有可能达到的最快IO操作,这也是为什么那些高性能Java应用应该使用内存映射文件来持久化数据。 作为NIO的一个重要的功能,Mmap方法为我们提供了将文件的部分或全部映射到内存地址空间的能力,同当这块内存区域被写入数据之后会变成脏页,操作系统会用一定的算法把这些数据写入到文件中,而我们的java程序不需要去关心这些。这就是内存映射文件的一个关键优势,即使你的程序在刚刚写入内存后就挂了,操作系统仍然会将内存中的数据写入文件系统。 另外一个更突出的优势是共享内存,内存映射文件可以被多个进程同时访问,起到一种低时延共享内存的作用。
相关文章
|
28天前
|
Java Docker 索引
记录一次索引未建立、继而引发一系列的问题、包含索引创建失败、虚拟机中JVM虚拟机内存满的情况
这篇文章记录了作者在分布式微服务项目中遇到的一系列问题,起因是商品服务检索接口测试失败,原因是Elasticsearch索引未找到。文章详细描述了解决过程中遇到的几个关键问题:分词器的安装、Elasticsearch内存溢出的处理,以及最终成功创建`gulimall_product`索引的步骤。作者还分享了使用Postman测试接口的经历,并强调了问题解决过程中遇到的挑战和所花费的时间。
|
27天前
|
存储 算法 Oracle
不好意思!耽误你的十分钟,JVM内存布局还给你
先赞后看,南哥助你Java进阶一大半在2006年加州旧金山的JavaOne大会上,一个由顶级Java开发者组成的周年性研讨会,公司突然宣布将开放Java的源代码。于是,下一年顶级项目OpenJDK诞生。Java生态发展被打开了新的大门,Java 7的G1垃圾回收器、Java 8的Lambda表达式和流API…大家好,我是南哥。一个Java学习与进阶的领路人,相信对你通关面试、拿下Offer进入心心念念的公司有所帮助。
不好意思!耽误你的十分钟,JVM内存布局还给你
|
1月前
|
存储 算法 Java
JVM自动内存管理之垃圾收集算法
文章概述了JVM内存管理和垃圾收集的基本概念,提供一个关于JVM内存管理和垃圾收集的基础理解框架。
JVM自动内存管理之垃圾收集算法
|
1月前
|
存储 Java 程序员
JVM自动内存管理之运行时内存区
这篇文章详细解释了JVM运行时数据区的各个组成部分及其作用,有助于理解Java程序运行时的内存布局和管理机制。
JVM自动内存管理之运行时内存区
|
1月前
|
存储 安全 Java
JVM常见面试题(二):JVM是什么、由哪些部分组成、运行流程,JDK、JRE、JVM关系;程序计数器,堆,虚拟机栈,堆栈的区别是什么,方法区,直接内存
JVM常见面试题(二):JVM是什么、由哪些部分组成、运行流程是什么,JDK、JRE、JVM的联系与区别;什么是程序计数器,堆,虚拟机栈,栈内存溢出,堆栈的区别是什么,方法区,直接内存
JVM常见面试题(二):JVM是什么、由哪些部分组成、运行流程,JDK、JRE、JVM关系;程序计数器,堆,虚拟机栈,堆栈的区别是什么,方法区,直接内存
|
1月前
|
存储 安全 Java
JVM内存结构
这篇文章详细介绍了Java虚拟机(JVM)的内存结构,包括类的加载过程、类加载器的双亲委派机制、沙箱安全机制、程序计数器、Java栈、Java堆、本地方法和本地方法栈等关键组件及其作用。
JVM内存结构
|
2月前
|
运维 Java Linux
(九)JVM成神路之性能调优、GC调试、各内存区、Linux参数大全及实用小技巧
本章节主要用于补齐之前GC篇章以及JVM运行时数据区的一些JVM参数,更多的作用也可以看作是JVM的参数列表大全。对于开发者而言,能够控制JVM的部分也就只有启动参数了,同时,对于JVM的性能调优而言,JVM的参数也是基础。
|
2月前
|
存储 缓存 算法
(五)JVM成神路之对象内存布局、分配过程、从生至死历程、强弱软虚引用全面剖析
在上篇文章中曾详细谈到了JVM的内存区域,其中也曾提及了:Java程序运行过程中,绝大部分创建的对象都会被分配在堆空间内。而本篇文章则会站在对象实例的角度,阐述一个Java对象从生到死的历程、Java对象在内存中的布局以及对象引用类型。
|
1月前
|
算法 Java
JVM自动内存管理之垃圾收集器
这篇文章是关于Java虚拟机(JVM)自动内存管理中的垃圾收集器的详细介绍。
|
2月前
|
存储 算法 Java
(四)JVM成神路之深入理解虚拟机运行时数据区与内存溢出、内存泄露剖析
前面的文章中重点是对于JVM的子系统进行分析,在之前已经详细的阐述了虚拟机的类加载子系统以及执行引擎子系统,而本篇则准备对于JVM运行时的内存区域以及JVM运行时的内存溢出与内存泄露问题进行全面剖析。