JVM(java虚拟机)内存简介及常见内存溢出解决办法

用到这个内容的背景是这样:我们要便利一个目录,这个目录的路径地址被存放到一个静态的List中,以供后续用。但是目录文件比较多,就怕在遍历的时候List存放太多导致内存溢出。大致算了一下,每五条地址占用4KB的内存空间。又不太清楚这个jvm是在哪放这些数据,也不清楚能放多少数据,这个博文正好解决了问题。谢谢博主了先~

JVM管理的内存大致包括三种不同类型的内存区域:
1. Permanent Generation space(永久保存区域)
2. Heap space(堆区域)
3. Java Stacks(Java栈)

1.内存的永久保存区域:

这一部分用于存放Class和Meta的信息,Class在被 Load的时候被放入PermGen space区域,Class需要存储的内容主要包括方法和静态属性。它和和存放Instance的Heap区域不同,GC(Garbage Collection)不会在主程序运行期对PermGen space进行清理,所以如果你的APP会LOAD很多CLASS的话,就很可能出现PermGen space错误。

2.堆区域

用来存放Class的实例(即对象),对象需要存储的内容主要是非静态属性。每次用new创建一个对象实例后,对象实例存储在堆区域中,这部分空间也被jvm的垃圾回收机制管理。JVM在启动的时候会自动设置Heap size的值,其初始空间(即-Xms)是物理内存的1/64,最大空间(-Xmx)是物理内存的1/4。可以利用JVM提供的-Xmn -Xms -Xmx等选项可进行设置。Heap size 的大小是Young Generation 和Tenured Generaion 之和。

3.Java栈

跟大多数编程语言包括汇编语言的栈功能相似,这部分用于存放局部变量、方法栈帧信息。栈帧太多,也就是函数调用层级过多时就会出现此异常,检查是否有死递归的情况。对应的启动参数为:-Xss ( JDK1.5以后默认是1M,之前是256K)。Java程序的每个线程中都有一个独立的堆栈。

另外我们来认识下面三个概念

1.总共内存(Total memory):java虚拟机正在使用的已经从系统那里挖到的内存大小,也就是java虚拟机这个进程当时所占用的所有 内存。如果在运行java的时候没有添加-Xms参数,那么,在java程序运行的过程的,内存总是慢慢的从操作系统那里挖的,基本上是用多少挖多少,直 到挖到maxMemory()为止,所以totalMemory()是慢慢增大的。如果用了-Xms参数,程序在启动的时候就会无条件的从操作系统中挖 -Xms后面定义的内存数,然后在这些内存用的差不多的时候,再去挖。

2.最大内存(Max memory):java虚拟机能够从操作系统那里挖到最大内存大小,如果在运行java程序的时候,没有添加-Xmx参数,那么默认就是64兆,这是java虚拟机默认情况下能 从操作系统那里挖到的最大的内存。如果添加了-Xmx参数,将以这个参数后面的值为准,建议设为内存的一半。

3.空闲内存(Free memory):刚才讲到如果在运行java的时候没有添加-Xms参数,那么,在java程序运行的过程的,内存总是慢慢的从操作系统那里挖的,基本上是用多少挖多少,这些挖过来而又没有用上的内存,实际上就是 freeMemory,所以freeMemory的值一般情况下都是很小的,但是如果你在运行java程序的时候使用了-Xms,这个时候因为程序在启动的时候就会无条件的从操作系统中挖-Xms后面定义的内存数,这个时候,挖过来的内存可能大部分没用上,所以这个时候freeMemory可能会有些大。

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JVM内存最常见的就是溢出,而容易发生内存溢出问题的内存空间是Permanent Generation space和Heap space。

第一种OutOfMemoryError: PermGen space

发生这种问题的原意是程序中使用了大量的jar或class,使java虚拟机装载类的空间不够,与Permanent Generation space有关。解决这类问题有以下两种办法:
1.增加java虚拟机中的XX:PermSize和XX:MaxPermSize参数的大小,其中XX:PermSize是初始永久保存区域大小,XX:MaxPermSize是最大永久保存区域大小。如果你用的web容器是tomcat,可以在catalina.sh 或catalina.bat文件中增加:
JAVA_OPTS=” -XX:PermSize=256M -XX:MaxPermSize=512m”

2.清理应用程序中web-inf/lib下的jar,如果tomcat部署了多个应用,很多应用都使用了相同的jar,可以将共同的jar移到tomcat共同的lib下,减少类的重复加载。(不建议在一个tomcat中部署多个项目,因为维护起来会增加很多麻烦,而且会有相互影响。)

第二种OutOfMemoryError: Java heap space

发生这种问题的原因是java虚拟机创建的对象太多,在进行垃圾回收之前,虚拟机分配的到堆内存空间已经用满了,与Heap space有关。在JVM中如果98%的时间是用于GC且可用的Heap size 不足2%的时候将抛出此异常信息。解决这类问题有两种思路:
1.检查程序,看是否有死循环或不必要地重复创建大量对象。找到原因后,修改程序和算法。
2.增加Java虚拟机中Xms(初始堆大小)和Xmx(最大堆大小)参数的大小。如果你用的web容器是tomcat,可以在catalina.sh 或catalina.bat文件中增加:set JAVA_OPTS= -Xms2048m -Xmx2048m
Heap Size 最大不要超过可用物理内存的80%,一般的要将-Xms和-Xmx选项设置为相同,而-Xmn为1/4的-Xmx值。

常用配置如下
-Xms2048M -Xmx2048M -XX:PermSize=256M -XX:MaxPermSize=512M

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