JVM(三)

丶西红柿丶
147 阅读6分钟

方法区

一.方法区概念理解

方法区与java堆区一样，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型信息、常量、静态变量、即时编译后的代码缓存等。 111.png

image.png

image.png

  • 《Java虚拟机规范》中明确说明：“尽管所有的方法区在逻辑上是属于堆的一部分，但些简单的实现可能不会选择去进行垃圾收集或者进行压缩”。对HotSpot而言，方法区还有一个别名叫做Non-Heap（非堆），的就是要和堆分开。
  • 元空间、永久代是方法区的具体落地实现。方法区看作是一块独立于Java堆的内存空间，用来存储所加载的类信息。
  • 方法区的特点：
    • 方法区与堆一样，是线程共享的区域。
    • 方法区在JVM启动的时候被创建，它的物理内存空间和Java堆一样都可以不连续。
    • 方法区的大小跟堆区一样，可以选择固定大小或者动态变化。
    • 方法区的对象决定了系统可以保存多少个类，如果系统定义了太多的类导致方法区溢出，虚拟机同样会报OOM异常（Java7之前是PermGen Space(永久代)Java8之后是MetaSpace(元空间)）。
    • 关闭JVM就会释放这个区域的内存。
  • 方法区的演变
    • 元空间的本质和永久代类似，都是对JVM规范中⽅法区的实现。不过元空间与永久代最⼤的区别在于：元空间不在虚拟机设置的内存中，⽽是使⽤本地内存
    • 元数据区⼤⼩可以使⽤参数-XX:MetaspaceSize和-XX:MaxMetaspaceSize指定，替代上述原有的两个参数。
    • 默认值依赖于平台。windows下，-XX:MetaspaceSize是21M,-XX:MaxMetaspaceSize的值是-1,即没有限制。
    • 与永久代不同，如果不指定⼤⼩，默认情况下，虚拟机会耗尽所有的可⽤系统内存。如果元数据区发⽣溢出，虚拟机⼀样会抛出异常 OutOfMemoryError:Metaspace
    • -XX:MetaspaceSize:设置初始的元空间⼤⼩。对于⼀个64位的服务器端JVM来说，其默认的XX:MetaspaceSize值为21MB。这就是初始的⾼⽔位线，⼀旦触及这个⽔位线，Full GC将会被触发并卸载没⽤的类(即这些类对应的类加载器不再存活)然后这个⾼⽔位线将会重置。新的⾼⽔位线的值取决于GC后释放了多少元空间。如果释放的空间不⾜，那么在不超过MaxMetaspaceSize时，适当提⾼该值。如果释放空间过多，则适当降低该值。如果初始化的⾼⽔位线设置过低，上述⾼⽔位线调整情况会发⽣很多次。通过垃圾回收器的⽇志可以观察到Fu11 GC多次调⽤。为了避免频繁地GC,建议将-XX:MetaspaceSize设置为⼀个相对较⾼的值。
    • 如何解决这些OOM？
      • 1、要解决OOM异常或heap space的异常，⼀般的⼿段是⾸先通过内存映像分析⼯具(如Eclipse Memory Analyzer)对dump出来的堆转储快照进⾏分析，重点是确认内存中的对象是否是必要的，也就是要先分清楚到底是出现了内存泄漏(MemoryLeak)还是内存溢出(Memory Overflow)。
      • 2、如果是内存泄漏，可进⼀步通过⼯具查看泄漏对象到GC Roots的引⽤链。于是就能找到泄漏对象是通过怎样的路径与GC Roots相关联并导致垃圾收集器⽆法⾃动回收它们的。掌握了泄漏对象的类型信息，以及GC Roots引⽤链的信息，就可以⽐较准确地定位出泄漏代码的位置。
      • 3、如果不存在内存泄漏，换句话说就是内存中的对象确实都还必须存活着，那就应当检查虚拟机的堆参数(-Xmx与-Xms),与机器物理内存对⽐看是否还可以调⼤，从代码上检查是否存在某些对象⽣命周期过长、持有状态时间过长的情况，尝试减少程序运⾏期的内存消耗

二. 方法区：（逻辑上）

  • 是JVM规范，所有虚拟机都要遵守的。
  • 是JVM所有线程共享的，用于存储类的类型信息，域（Field)信息，常量，静态变量。
    1. 类型信息
    (1)类型的完成有效类名。
    (2)类型直接父类的完成有效名，接口和Object没有父类。
    (3)类型的修饰符。
    2. 域信息
    (1).域信息，即为类的属性，成员变量。
    (2).JVM必须在方法区保存类的所有成员变量相关信息及声明顺序。
    (3).域的相关信息包括：域名称，域类型，域修饰符（public,private,protected,static,final,volatile）
    3. 方法信息
    JVM必须保存所有方法的以下信息，同域信息一样包括声明顺序
    (1).方法名称；方法返回参数（或者void）；方法参数的数量和类型（按顺序）；方法的修饰符（private,public;static,final,abstract等）
    (2).方法的字节码、操作数栈、局部变量表及大小（abstarct和native方法除外）。
    (3).异常表（ abstract和 native方法除外）。每个异常处理的开始位置、结束位置、代码处理在程序计数器中的偏移地址、被捕获的异常类的常量池索引
    4.运行时常量池
    (1).运行时常量池是方法区的一部分，常量池表是class文件的一部分，用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用，这部分内容在类加载时存放到方法区的运行时常量池中。
    (2).运行时常量池创建的时间：当加载类或接口到虚拟机后，会创建对应的运行时常量池。
    (3).jvm为每一个已加载的类型（类或者接口）都维护一个常量池，池中的数据项和数组项类似，使用索引访问,#n为槽的位置。
    (4).运行时常量池包含多种不同的常量，包括编译期就已明确的数值字面量，我们将Java代码编译成Class文件后，Class文件并不会保存方法、字段等在内存中的布局。为了解决这个问题，Class文件会在常量池内保存方法、字段等的符号引用。所谓符号引用，我们可以简单的理解为真正内存布局的占位符，在类加载过程的解析阶段，符号引用会被替换为真正的直接引用。
    (5).当创建类或者接口的运行时常量池，如果构造运行时常量池所需的内存空间超过了方法区所能提供的最大值，则JVM会报出OutOfMemory异常。
    (6).运行时常量池具备动态性，比如使用String类的intern方法加入运行时常量池中。String ss="hello";ss.intern();

方法区主要回收的是无用的类，那么如何判断一个类是无用的类的呢？ 类需要同时满足下面3个条件才能算是 “无用的类” ：

  • 该类所有的实例都已经被回收，也就是 Java 堆中不存在该类的任何实例。

  • 加载该类的 ClassLoader 已经被回收。

  • 该类对应的 java.lang.Class 对象没有在任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。

avatar
文章
阅读
粉丝