Java内存区域与内存溢出异常与Eclipse运行速度调优

落日映苍穹つ 2022-05-16 04:04 210阅读 0赞

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# Java内存区域： #

java虚拟机所管理的内存包括以下几个运行时数据区域，如图所示：   
![Java虚拟机运行时数据区][Java]   
既：程序计数器，Java虚拟机栈，本地方法栈，Java堆和方法区。

## 程序计数器 ##

是一块较小的内存空间，他可以看 作是当前线程执行的字节码的行号指示器。   
由于java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时间，一个处理器（对于多核处理器来说是一个内核）都只会执行一个线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都有一个独立的程序计数器，各线程之间的计数器互不影响，独立存储，称这样的内存区域为“线程私有”的内存（虚拟机栈，本地方法栈也是）。   
如果线程执行的是一个Java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果执行的native方法，这个计数器值则为空（Undefined）。次内存区域是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutofMemoryError情况的区域。

## Java虚拟机栈 ##

也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是java方法执行的内存模型：每个方法在执行的时候都会创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息。每一个方法从调用直至只想完的过程都对应一个栈帧从入栈道出栈的过程。

## 本地方法栈 ##

与虚拟机栈发挥的作用是非常相似的，区别不过是java虚拟机栈为虚拟机执行java方法服务，而本地方法栈为虚拟机使用到的native方法服务。

虚拟机规范堆本地方法栈和java虚拟机栈规定了两种异常：如果线程请求的栈的深度大于虚拟机所允许的深度，将会抛出StackOverflowError异常；如果虚拟机栈可以动态扩展，如果扩展时无法申请到足够的内存，会抛出OutOfMemoryError异常。

## Java堆 ##

对于大多数应用来说，java堆是虚拟机所管理夫人内存中的最大的一块。java堆是所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。次内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。java堆是垃圾回收器管理的主要区域，因此很多时候也被称为“GC”堆。从内存回收的角度来看，现在的回收器基本采用分代收集算法 ，所以Java堆还可以划分为：新生代和老年代，新生代又可以分为Eden空间和两个Survicor空间，Eden空间存放新建的对象，经过垃圾回收存活下来的就会被放到Survivor空间，在Survivor空间和Eden空间存活对象超过一定比例有部分则会被放到老年代区，另外方法区是永久代。 根据java虚拟机规范的规定，java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上连续即可。在实现时可以实现成固定大小的，也可以是可扩展的，当前主流的虚拟机都是按照可扩展的来实现的（通过-Xmx和-Xms控制）。如果堆中没有内存完成实例分配，也不能再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

## 方法区 ##

与java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常亮、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。Java虚拟机吧方法区描述为堆得一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫Non-Heap(非堆)，目的是与Java堆区分开来。

## 运行时常量池 ##

（Rintime Constant Pool）是方法区的一部分。Class文件中除了类的版本、字段、方法、几口等描述信息外，还有一项信息是常量池（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。运行时常量池的一个而重要特性是具备动态性，Java语言并不要求常量一定只在编译期才产生，也就是并非预置入class文件的常量池的内容才能进入方法去运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中，这种特性被用的比较多的便是String类的intern()方法.

# 内存溢出异常： #

## Java堆溢出： ##

Java.lang.OutOfMemoryError：Java heap space。Java堆用于存储对象实例，只要不断地创建对象，并且保证GC Rootsd到对象之前有可达路径来避免回收机制清楚这些对象，那么在对象数量达到最大堆的容量限制后就会产生内存异常。可以通过-Xms最小值和-Xmx最大值来设置。

## 虚拟机栈和本地方法栈溢出： ##

如果线程请求的栈深度大于虚拟机允许的最大深度，将抛出StackOverflowError异常；如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存，则抛出OutOfMemoryError异常。通过-Xss参数设置。

## 方法区和运行时常量池溢出： ##

Java.lang.OutOfMemoryError：PermGen space。   
通过-XX:PermSize和-XX：MaxPermSize设置。

## 直接内存溢出： ##

因为系统内存不足造成。   
通过-XX:MaxDirectMemorySize设置。

# Eclipse运行速度调优： #

## 1.通过升级jdk版本一般都能获得一定性能上的提升 ##

## 2.编译时期和类加载时期的优化： ##

Eclips使用者众多，它的编译代码可以认为是可靠的，不需要在加载的时候再进行字节码验证，可以通过参数 -Verify：none 禁止掉字节码的验证过程。

## 3.调整内存设置控制卡机回收频率： ##

通过-Xmn可以调整新生代的大小，当然要想对大一点；   
通过把-Xms和-Xmx设置一样可以老年代容量固定下来；   
通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize设置为一样可以把永久代容量固定；   
那么相对大一点，固定下来，到底固定为多少呢？这个可以借助工具来获得一个比较准确的范围，当然一般也不需要，如果真的老是内存溢出了，可以根据当前的值来调大一点，如果当前-Xmx512m,那么可以考虑加到-Xmx768m试试。   
那么固定有什么好处呢？内存不够用了，那就要赶紧扩展空间，还要赶紧gc，到底啥时候gc不确定，一gc程序就停了，这些过程都是要花时间的。内存足够用的话，不是不用gc了，只是不用着急gc了，减少gc的次数，节约了时间。

## 4.选择垃圾收集器降低延迟： ##

一般我们可能经常使用“Run in Backgroup”功能一边编译一边工作，CMS是符合这类场景的收集器。可以加入这两个参数-XX:+UseConcMarkSweepGC,-XX:+UseParNewGC。   
5.这些参数可以直接加在eclipse.ini文件中。

另外：贴多几个关于JVM的详细说明网址

较详细的GC机制说明：[http://www.importnew.com/1993.html][http_www.importnew.com_1993.html]

JVM：[https://www.cnblogs.com/andy-zhou/p/5316084.html][https_www.cnblogs.com_andy-zhou_p_5316084.html]

[https_blog.csdn.net_wufengui1315_article_details_44994213]: https://blog.csdn.net/wufengui1315/article/details/44994213
[Java]: /images/20220516/9d02986438a6415f9b77a1936ce9c7b0.png
[http_www.importnew.com_1993.html]: http://www.importnew.com/1993.html
[https_www.cnblogs.com_andy-zhou_p_5316084.html]: https://www.cnblogs.com/andy-zhou/p/5316084.html