內(nèi)存管理是計(jì)算機(jī)編程中的一個(gè)重要問(wèn)題，一般來(lái)說(shuō)，內(nèi)存管理主要包括內(nèi)存分配和內(nèi)存回收兩個(gè)部分。不同的編程語(yǔ)言有不同的內(nèi)存管理機(jī)制，本文在對(duì)比C++和java語(yǔ)言?xún)?nèi)存管理機(jī)制的不同的基礎(chǔ)上，淺析java中的內(nèi)存分配和內(nèi)存回收機(jī)制，包括java對(duì)象初始化及其內(nèi)存分配，內(nèi)存回收方法及其注意事項(xiàng)等……

java與C++內(nèi)存管理機(jī)制對(duì)比

在C++中，所有的對(duì)象都會(huì)被銷(xiāo)毀，局部對(duì)象的銷(xiāo)毀發(fā)生在以右花括號(hào)為界的對(duì)象作用域的末尾處，而程序猿new出來(lái)的對(duì)象則應(yīng)該主動(dòng)調(diào)用delete操作符從而調(diào)用析構(gòu)函數(shù)去回收對(duì)象占用的內(nèi)存。但是C++這種直接操作內(nèi)存的方式存在很大內(nèi)存泄露風(fēng)險(xiǎn)，而且人為管理內(nèi)存復(fù)雜且困難。

在java中，內(nèi)存管理由JVM完全負(fù)責(zé)，java中的“垃圾回收器”負(fù)責(zé)自動(dòng)回收無(wú)用對(duì)象占據(jù)的內(nèi)存資源，這樣可以大大減少程序猿在內(nèi)存管理上花費(fèi)的時(shí)間，可以更集中于業(yè)務(wù)邏輯和具體功能實(shí)現(xiàn)；但這并不是說(shuō)java有了垃圾回收器程序猿就可以高枕無(wú)憂，將內(nèi)存管理拋之腦外了！一方面，實(shí)際上java中還存在垃圾回收器沒(méi)法回收以某種“特殊方式”分配的內(nèi)存的情況(這種特殊方式我們將在下文中進(jìn)行詳細(xì)描述)；另一方面，java的垃圾回收是不能保證一定發(fā)生的，除非JVM面臨內(nèi)存耗盡的情況。所以java中部分對(duì)象內(nèi)存還是需要程序猿手動(dòng)進(jìn)行釋放，合理地對(duì)部分對(duì)象進(jìn)行管理可以減少內(nèi)存占用與資源消耗。

java內(nèi)存分配

java程序執(zhí)行過(guò)程

首先Java源代碼文件(.java后綴)會(huì)被Java編譯器編譯為字節(jié)碼文件(.class后綴)，然后由JVM中的類(lèi)加載器加載各個(gè)類(lèi)的字節(jié)碼文件，加載完畢之后，交由JVM執(zhí)行引擎執(zhí)行(執(zhí)行過(guò)程還包括將字節(jié)碼編譯成機(jī)器碼)，JVM執(zhí)行引擎在執(zhí)行字節(jié)碼時(shí)首先會(huì)掃描四趟class文件來(lái)保證定義的類(lèi)型的安全性，再檢查空引用，數(shù)據(jù)越界，自動(dòng)垃圾收集等。在整個(gè)程序執(zhí)行過(guò)程中，JVM會(huì)用一段空間來(lái)存儲(chǔ)程序執(zhí)行期間需要用到的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，這段空間一般被稱(chēng)作為Runtime Data Area（運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)），也就是我們常說(shuō)的JVM內(nèi)存

類(lèi)加載器分為啟動(dòng)類(lèi)加載器(不繼承classLoader，屬于虛擬機(jī)的一部分；負(fù)責(zé)加載原生代碼實(shí)現(xiàn)的Java核心庫(kù),包括加載JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar里所有的 class)；擴(kuò)展類(lèi)加載器(負(fù)責(zé)在JVM中擴(kuò)展庫(kù)目錄中去尋找加載Java擴(kuò)展庫(kù),包括JAVA_HOME中jre/lib/ext/xx.jar或-Djava.ext.dirs指定目錄下的 jar 包)；應(yīng)用程序類(lèi)加載器(ClassLoader.getSystemClassLoader()負(fù)責(zé)加載Java類(lèi)路徑classpath中的類(lèi))

類(lèi)加載機(jī)制的流程：包括了加載、連接(驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析)、初始化五個(gè)階段

• 加載：查找裝載二進(jìn)制文件，通過(guò)一個(gè)類(lèi)的全限定名獲取類(lèi)的二進(jìn)制字節(jié)流，并將這個(gè)字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；在 Java 堆中生成一個(gè)代表這個(gè)類(lèi)的 java.lang.Class 對(duì)象，作為對(duì)方法區(qū)中這些數(shù)據(jù)的訪問(wèn)入口。
• 驗(yàn)證：為了確保Class文件中的字節(jié)流包含的信息符合當(dāng)前虛擬機(jī)的要求，完成以下四個(gè)階段的驗(yàn)證：文件格式的驗(yàn)證、元數(shù)據(jù)的驗(yàn)證、字節(jié)碼驗(yàn)證和符號(hào)引用驗(yàn)證。
• 準(zhǔn)備：準(zhǔn)備階段是正式為類(lèi)變量分配內(nèi)存并設(shè)置類(lèi)變量初始值的階段，這些內(nèi)存都將在方法區(qū)中分配
• 解析：解析階段是虛擬機(jī)將常量池中的符號(hào)引用轉(zhuǎn)化為直接引用的過(guò)程
• 初始化：初始化階段是根據(jù)程序員通過(guò)程序指定的主觀計(jì)劃去初始化類(lèi)變量和其他資源，也就是執(zhí)行類(lèi)構(gòu)造器()方法的過(guò)程

現(xiàn)代硬件內(nèi)存架構(gòu)

一個(gè)有兩個(gè)或者多個(gè) CPU 的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)線程是可能的，如果你的 Java 程序是多線程的，在你的 Java 程序中每個(gè) CPU 上一個(gè)線程可能同時(shí)（并發(fā)）執(zhí)行

CPU在寄存器上的執(zhí)行操作速度稍微大于CPU緩存層的執(zhí)行速度，遠(yuǎn)大于在主存上的執(zhí)行速度

Java內(nèi)存模型中的堆棧分布在硬件內(nèi)存結(jié)構(gòu)中的CPU寄存器，CPU緩存層，CPU主存中，大部分分布在主存中

java內(nèi)存模型劃分

一般來(lái)講，我們將java內(nèi)存劃分為以下幾個(gè)區(qū)域, 如圖：

GC備注:

年輕對(duì)象存放在年輕代，采用Minor GC(指從年輕代空間（包括 Eden 和 Survivor 區(qū)域）回收內(nèi)存); 長(zhǎng)期存活的年老對(duì)象以及大對(duì)象直接存放在年老代，采用Full GC(Full GC == Major GC指的是對(duì)老年代/永久代的stop the world的GC)，回收速度慢;JVM維護(hù)一個(gè)對(duì)象的年齡來(lái)進(jìn)行對(duì)象的內(nèi)存區(qū)域轉(zhuǎn)移，從Eden-Survivor-老年代

新生代包括一個(gè)Eden區(qū)，兩個(gè)survivor的from和to區(qū)（8:1:1）,負(fù)責(zé)年輕小對(duì)象的回收;Eden區(qū)存放新創(chuàng)建的大量對(duì)象,回收頻繁,所以區(qū)域大;Survivor存放每次垃圾回收后存活的對(duì)象

一個(gè)對(duì)象的成員變量可能隨著這個(gè)對(duì)象自身存放在堆上

一個(gè)Object的大小計(jì)算方法:一個(gè)引用4byte+空Object本身占據(jù)8byte+其它數(shù)據(jù)類(lèi)型占據(jù)自身大小byte(例如char占用2byte);然而由于系統(tǒng)分配以8byte為單位，所以每個(gè)Object占據(jù)的大小必須為8的倍數(shù)，比如一個(gè)空的Object應(yīng)該占據(jù)4+8=12，也就是說(shuō)需要占據(jù)16byte

下文中將要提到的內(nèi)存分配與回收主要是指對(duì)象所占據(jù)的堆內(nèi)存的釋放與回收。

java對(duì)象創(chuàng)建及初始化

java對(duì)象創(chuàng)建之后，就會(huì)在堆內(nèi)存擁有自己的一塊區(qū)域，接著就是對(duì)象的初始化過(guò)程。對(duì)象一般通過(guò)構(gòu)造器來(lái)進(jìn)行初始化，構(gòu)造器是一種與類(lèi)名相同的沒(méi)有返回值的特殊方法；如果一個(gè)類(lèi)中沒(méi)有定義構(gòu)造函數(shù)，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)不接受任何參數(shù)的默認(rèn)構(gòu)造器；但是如果已經(jīng)定義一個(gè)構(gòu)造器(無(wú)論是否有參數(shù))，編譯器就不會(huì)再自動(dòng)創(chuàng)建默認(rèn)構(gòu)造器了；我們可以對(duì)構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行多次重載(即傳遞不同數(shù)目或不同順序的參數(shù)列表),也可以在一個(gè)構(gòu)造器中調(diào)用另一個(gè)構(gòu)造器，但是只能調(diào)用一次，并且必須將構(gòu)造器放在最起始處，否則編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。

那么類(lèi)成員初始化又是怎么做的呢？順序是怎樣的呢？java中所有變量在使用前都應(yīng)該得到恰當(dāng)?shù)某跏蓟?#xff0c;即使是方法的局部變量，如果不進(jìn)行初始化就會(huì)發(fā)生編譯錯(cuò)誤；而如果是類(lèi)的成員變量，即使你不進(jìn)行初始化賦值，系統(tǒng)也是會(huì)給與其一個(gè)初始值的，例如char、int類(lèi)型的初始值都是0，對(duì)象引用不進(jìn)行初始化則默認(rèn)為null。

類(lèi)成員初始化順序總結(jié)：先靜態(tài)后普通再構(gòu)造, 先父類(lèi)后子類(lèi)，同級(jí)看書(shū)寫(xiě)順序

1.先執(zhí)行父類(lèi)靜態(tài)變量和靜態(tài)代碼塊，再執(zhí)行子類(lèi)靜態(tài)變量和靜態(tài)代碼塊 2.先執(zhí)行父類(lèi)普通變量和代碼塊，再執(zhí)行父類(lèi)構(gòu)造器(static方法) 3.先執(zhí)行子類(lèi)普通變量和代碼塊，再執(zhí)行子類(lèi)構(gòu)造器(static方法) 4.static方法初始化先于普通方法，靜態(tài)初始化只有在必要時(shí)刻才進(jìn)行且只初始化一次。注意:子類(lèi)的構(gòu)造方法，不管這個(gè)構(gòu)造方法帶不帶參數(shù)，默認(rèn)的它都會(huì)先去尋找父類(lèi)的不帶參數(shù)的構(gòu)造方法。如果父類(lèi)沒(méi)有不帶參數(shù)的構(gòu)造方法，那么子類(lèi)必須用supper關(guān)鍵子來(lái)調(diào)用父類(lèi)帶參數(shù)的構(gòu)造方法，否則編譯不能通過(guò)。

java內(nèi)存回收

垃圾回收器(4種收集器)和finalize()方法

java中垃圾回收器可以幫助程序猿自動(dòng)回收無(wú)用對(duì)象占據(jù)的內(nèi)存，但它只負(fù)責(zé)釋放java中創(chuàng)建的對(duì)象所占據(jù)的所有內(nèi)存，通過(guò)某種創(chuàng)建對(duì)象之外的方式為對(duì)象分配的內(nèi)存空間則無(wú)法被垃圾回收器回收；而且垃圾回收本身也有開(kāi)銷(xiāo)，GC的優(yōu)先級(jí)比較低，所以如果JVM沒(méi)有面臨內(nèi)存耗盡，它是不會(huì)去浪費(fèi)資源進(jìn)行垃圾回收以恢復(fù)內(nèi)存的。最后我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，只要程序沒(méi)有瀕臨存儲(chǔ)空間用完那一刻，對(duì)象占用的空間就總也得不到釋放。我們可以通過(guò)代碼System.gc()來(lái)主動(dòng)啟動(dòng)一個(gè)垃圾回收器(雖然JVM不會(huì)立刻去回收)，在釋放new分配內(nèi)存空間之前，將會(huì)通過(guò)finalize()釋放用其他方法分配的內(nèi)存空間。

Serial收集器：一個(gè)單線程的新生代收集器，它進(jìn)行垃圾收集時(shí)，必須暫停其他所有的工作線程，直到它收集結(jié)束。簡(jiǎn)單高效

Parallel（并行）收集器：JVM缺省收集器，其最大的優(yōu)點(diǎn)是使用多個(gè)線程來(lái)通過(guò)掃描并壓縮堆。串行收集器在GC時(shí)會(huì)停止其他所有工作線程（stop-the-world），CPU利用率是最高的，所以適用于要求高吞吐量（throughput）的應(yīng)用，但停頓時(shí)間（pause time）會(huì)比較長(zhǎng)，所以對(duì)web應(yīng)用來(lái)說(shuō)就不適合，因?yàn)檫@意味著用戶等待時(shí)間會(huì)加長(zhǎng)。而并行收集器可以理解是多線程串行收集，在串行收集基礎(chǔ)上采用多線程方式進(jìn)行GC，很好的彌補(bǔ)了串行收集的不足，可以大幅縮短停頓時(shí)間，因此對(duì)于空間不大的區(qū)域（如young generation），采用并行收集器停頓時(shí)間很短，回收效率高，適合高頻率執(zhí)行。

CMS收集器：基于“標(biāo)記-清除”算法實(shí)現(xiàn)的，它使用多線程的算法去掃描老生代堆（標(biāo)記）并對(duì)發(fā)現(xiàn)的待回收對(duì)象進(jìn)行回收（清除），容易產(chǎn)生大量?jī)?nèi)存碎片使得大對(duì)象無(wú)法創(chuàng)建然后不得不提前觸發(fā)full GC。CPU資源占用過(guò)大，標(biāo)記之后容易產(chǎn)生浮動(dòng)垃圾只能留到下一次GC處理

G1收集器：G1收集器是基于“標(biāo)記-整理”算法實(shí)現(xiàn)的收集器，也就是說(shuō)它不會(huì)產(chǎn)生空間碎片。G1是一個(gè)針對(duì)多處理器大容量?jī)?nèi)存的服務(wù)器端的垃圾收集器，其目標(biāo)是在實(shí)現(xiàn)高吞吐量的同時(shí)，盡可能的滿足垃圾收集暫停時(shí)間的要求。它可以非常精確地控制停頓，既能讓使用者明確指定在一個(gè)長(zhǎng)度為M毫秒的時(shí)間片段內(nèi)，消耗在垃圾收集上的時(shí)間不得超過(guò)N毫秒，具備了一些實(shí)時(shí)Java（RTSJ）的垃圾收集器的特征。垃圾收集器

finalize()方法的工作原理是：一旦垃圾回收器準(zhǔn)備好釋放對(duì)象占用的存儲(chǔ)空間，將首先調(diào)用并且只能調(diào)用一次該對(duì)象的finalize()方法(通過(guò)代碼System.gc()實(shí)現(xiàn))，并且在下一次垃圾回收動(dòng)作發(fā)生時(shí)，才會(huì)真正回收對(duì)象占用的內(nèi)存。所以如果我們重載finalize()方法就能在垃圾回收時(shí)刻做一些重要的清理工作或者自救該對(duì)象一次(只要在finalize()方法中讓該對(duì)象重新和引用鏈上的任何一個(gè)對(duì)象建立關(guān)聯(lián)即可)。finalize()方法用于釋放用特殊方式分配的內(nèi)存空間，這是因?yàn)槲覀兛赡茉趈ava中調(diào)用非java代碼來(lái)分配內(nèi)存，比如Android開(kāi)發(fā)中調(diào)用NDK。那么，當(dāng)我們調(diào)用C中的malloc()函數(shù)分配了存儲(chǔ)空間，我們就只能用free()函數(shù)來(lái)釋放這些內(nèi)存，這樣就需要我們?cè)趂inalize()函數(shù)中用本地方法調(diào)用它。

對(duì)象內(nèi)存狀態(tài)&&引用形式及回收時(shí)機(jī)

• java對(duì)象內(nèi)存狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

• 如何判斷java對(duì)象需要被回收？GC判斷方法

  • 引用計(jì)數(shù)，引用計(jì)數(shù)法記錄著每一個(gè)對(duì)象被其它對(duì)象所持有的引用數(shù)，被引用一次就加一，引用失效就減一；引用計(jì)數(shù)器為0則說(shuō)明該對(duì)象不再可用；當(dāng)一個(gè)對(duì)象被回收后，被該對(duì)象所引用的其它對(duì)象的引用計(jì)數(shù)都應(yīng)該相應(yīng)減少，它很難解決對(duì)象之間的相互循環(huán)引用問(wèn)題循環(huán)引用實(shí)例
  • 可達(dá)性分析算法：從GC Root對(duì)象向下搜索其所走過(guò)的路徑稱(chēng)為引用鏈，當(dāng)一個(gè)對(duì)象不再被任何的GC root對(duì)象引用鏈相連時(shí)說(shuō)明該對(duì)象不再可用，GC root對(duì)象包括四種：方法區(qū)中常量和靜態(tài)變量引用的對(duì)象，虛擬機(jī)棧中變量引用的對(duì)象，本地方法棧中引用的對(duì)象;?解決循環(huán)引用是因?yàn)?/strong>GC Root通常是一組特別管理的指針，這些指針是tracing GC的trace的起點(diǎn)。它們不是對(duì)象圖里的對(duì)象，對(duì)象也不可能引用到這些“外部”的指針。
  • 采用引用計(jì)數(shù)算法的系統(tǒng)只需在每個(gè)實(shí)例對(duì)象創(chuàng)建之初，通過(guò)計(jì)數(shù)器來(lái)記錄所有的引用次數(shù)即可。而可達(dá)性算法，則需要再次GC時(shí)，遍歷整個(gè)GC根節(jié)點(diǎn)來(lái)判斷是否回收
• java對(duì)象的四種引用
  1.強(qiáng)引用?：創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象并把這個(gè)對(duì)象直接賦給一個(gè)變量，eg ：Person person = new Person(“sunny”); 不管系統(tǒng)資源有么的緊張，強(qiáng)引用的對(duì)象都絕對(duì)不會(huì)被回收，即使他以后不會(huì)再用到。
  2.軟引用?：通過(guò)SoftReference類(lèi)實(shí)現(xiàn)，eg : SoftReference?p = new SoftReference(new Person(“Rain”));內(nèi)存非常緊張的時(shí)候會(huì)被回收，其他時(shí)候不會(huì)被回收，所以在使用之前要判斷是否為null從而判斷他是否已經(jīng)被回收了。
  3.弱引用?：通過(guò)WeakReference類(lèi)實(shí)現(xiàn)，eg : WeakReference?p = new WeakReference(new Person(“Rain”));不管內(nèi)存是否足夠，系統(tǒng)垃圾回收時(shí)必定會(huì)回收
  4.虛引用?：不能單獨(dú)使用，主要是用于追蹤對(duì)象被垃圾回收的狀態(tài)，為一個(gè)對(duì)象設(shè)置虛引用關(guān)聯(lián)的唯一目的是希望能在這個(gè)對(duì)象被收集器回收時(shí)收到一個(gè)系統(tǒng)通知。通過(guò)PhantomReference類(lèi)和引用隊(duì)列ReferenceQueue類(lèi)聯(lián)合使用實(shí)現(xiàn)

常見(jiàn)垃圾回收算法參考圖

• 停止-復(fù)制算法
  這是一種非后臺(tái)回收算法，將可用內(nèi)存按容量劃分為大小相等的兩塊，每次只使用其中的一塊，內(nèi)存浪費(fèi)嚴(yán)重.它先暫停程序的運(yùn)行，然后將所有存活的對(duì)象從當(dāng)前堆復(fù)制到另外一個(gè)堆，沒(méi)被復(fù)制的死對(duì)象則全部是垃圾，存活對(duì)象被復(fù)制到新堆之后全部緊密排列，就可以直接分配新空間了。此方法耗費(fèi)空間且效率低，適用于存活對(duì)象少。
• 標(biāo)記-清掃算法
  同樣是非后臺(tái)回收算法，該算法從堆棧區(qū)和靜態(tài)域出發(fā)，遍歷每一個(gè)引用去尋找所有需要回收的對(duì)象，對(duì)每個(gè)找到需要回收對(duì)象都進(jìn)行標(biāo)記。標(biāo)記結(jié)束之后，開(kāi)始清理工作，被標(biāo)記的對(duì)象都會(huì)被釋放掉，如果需要連續(xù)堆空間，則還需要對(duì)剩下的存貨對(duì)象進(jìn)行整理;否則會(huì)產(chǎn)生大量?jī)?nèi)存碎片

• 標(biāo)記-整理算法
  先標(biāo)記需要回收的對(duì)象，但是不會(huì)直接清理那些可回收的對(duì)象，而是將存活對(duì)象向內(nèi)存區(qū)域的一端移動(dòng)，然后清理掉端以外的內(nèi)存。適用于存活對(duì)象多。

• 分代算法
  在新生代中，每次垃圾收集時(shí)都會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量對(duì)象死去，只有少量存活，因此可選用停止復(fù)制算法來(lái)完成收集，而老年代中因?yàn)閷?duì)象存活率高、沒(méi)有額外空間對(duì)它進(jìn)行分配擔(dān)保，就必須使用標(biāo)記—清除算法或標(biāo)記—整理算法來(lái)進(jìn)行回收。

JVM性能調(diào)優(yōu)

JVM分配超大堆（前提是物理機(jī)的內(nèi)存足夠大）來(lái)提升服務(wù)器的響應(yīng)速度，但分配超大堆的前提是有把握把應(yīng)用程序的 Full GC 頻率控制得足夠低，因?yàn)橐淮?Full GC 的時(shí)間造成比較長(zhǎng)時(shí)間的停頓。控制 Full GC 頻率的關(guān)鍵是保證應(yīng)用中絕大多數(shù)對(duì)象的生存周期不應(yīng)太長(zhǎng)，尤其不能產(chǎn)生批量的、生命周期長(zhǎng)的大對(duì)象，這樣才能保證老年代的穩(wěn)定

分配超大堆時(shí)，如果用到了 NIO 機(jī)制分配使用了很多的 Direct Memory，則有可能導(dǎo)致 Direct Memory 的 OutOfMemoryError 異常，這時(shí)可以通過(guò)-XX:MaxDirectMemorySize 參數(shù)調(diào)整 Direct Memory 的大小

調(diào)整線程堆棧，socket緩沖區(qū)，JNI占用的內(nèi)存以及虛擬機(jī)、GC消耗的內(nèi)存

“-Xms and -Xmx (or: -XX:InitialHeapSize and -XX:MaxHeapSize)”參數(shù)：分別指定初始堆和最大堆大小，Xms一般代表著堆內(nèi)存的最小值，JVM在運(yùn)行時(shí)可以動(dòng)態(tài)調(diào)整堆內(nèi)存大小，如果我們 設(shè)置Xms=Xmx就相當(dāng)于設(shè)置了一個(gè)固定大小的堆內(nèi)存；例如：“java -Xms128m -Xmx2g MyApp”啟動(dòng)一個(gè)初始化堆內(nèi)存為 128M，最大堆內(nèi)存為 2G，名叫 “MyApp” 的 Java 應(yīng)用程序；當(dāng)我們?cè)O(shè)置Xmx最大堆內(nèi)存不恰當(dāng)時(shí)就很容易發(fā)生內(nèi)存溢出，這樣我們可以通過(guò)設(shè)置 - XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 讓 JVM 在發(fā)生內(nèi)存溢出時(shí)自動(dòng)生成堆內(nèi)存快照，默認(rèn)保存在JVM的啟動(dòng)目錄下名為 java_pid.hprof 的文件里，分析它可以很好地定位到溢出位置

Linux下面查看Jvm性能信息的命令

jstat： 用于查看Jvm的堆棧信息，能夠查看eden,survivor,old,perm等堆區(qū)的的容量，利用率信息，對(duì)于查看系統(tǒng)是不是有內(nèi)存泄漏以及參數(shù)設(shè)置是否合理有不錯(cuò)的意義。例如’’’ jstat -gc 12538 5000 —- 即會(huì)每5秒一次顯示進(jìn)程號(hào)為12538的java進(jìn)成的GC情況 ‘’’

jstack：用來(lái)查看Jvm當(dāng)前的線程dump的，可以看到當(dāng)前Jvm里面的線程狀況，對(duì)于查找blocked線程比較有意義

jmap：用來(lái)查看Jvm當(dāng)前的heap dump的，可以看出當(dāng)前Jvm中各種對(duì)象的數(shù)量，所占空間等等；尤其值得一提的是這個(gè)命令可以導(dǎo)出一份binary heap dump的bin文件，這個(gè)文件能夠直接用Eclipse Memory Anayliser來(lái)分析，并找出潛在的內(nèi)存泄漏的地方。

非jvm命令—netstat：通過(guò)這個(gè)命令可以看到Linux系統(tǒng)當(dāng)前在各個(gè)端口的鏈接狀態(tài)，比如查看數(shù)據(jù)庫(kù)連接數(shù)等

內(nèi)存相關(guān)問(wèn)題

內(nèi)存泄露是指分配出去的內(nèi)存沒(méi)有被回收回來(lái)，由于失去了對(duì)該內(nèi)存區(qū)域的控制(例如你把它的地址給弄丟了)，因而造成了資源的浪費(fèi)。Java 中一般不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存泄露，因?yàn)橛欣厥掌髯詣?dòng)回收垃圾，但這也不絕對(duì)，Java堆內(nèi)也可能發(fā)生內(nèi)存泄露（Memory Leak; 當(dāng)我們 new 了對(duì)象，并保存了其引用，但是后面一直沒(méi)用它，而垃圾回收器又不會(huì)去回收它，這邊會(huì)造成內(nèi)存泄露

內(nèi)存溢出是指程序所需要的內(nèi)存超出了系統(tǒng)所能分配的內(nèi)存（包括動(dòng)態(tài)擴(kuò)展）的上限

符號(hào)引用：符號(hào)引用以一組符號(hào)來(lái)描述所引用的目標(biāo)，符號(hào)可以是任何形式的字面量，只要使用時(shí)能無(wú)歧義地定位到目標(biāo)即可。符號(hào)引用與虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)存布局無(wú)關(guān)，引用的目標(biāo)并不一定已經(jīng)加載到了內(nèi)存中。

直接引用：直接引用可以是直接指向目標(biāo)的指針、相對(duì)偏移量或是一個(gè)能間接定位到目標(biāo)的句柄。直接引用是與虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)存布局相關(guān)的，同一個(gè)符號(hào)引用在不同虛擬機(jī)實(shí)例上翻譯出來(lái)的直接引用一般不會(huì)相同。如果有了直接引用，那說(shuō)明引用的目標(biāo)必定已經(jīng)存在于內(nèi)存之中了。

雙親委派模型：表示類(lèi)加載器之間的加載順序從頂至下的層次關(guān)系，加載器之間的父子關(guān)系一般都是通過(guò)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，而不是繼承。可以防止內(nèi)存中出現(xiàn)多份同樣的字節(jié)碼，并確保加載順序

雙親委派模型的工作過(guò)程是：在loadClass函數(shù)中，首先會(huì)判斷該類(lèi)是否被加載過(guò)，加載過(guò)則進(jìn)行下一步—-解析，否則進(jìn)行加載；如果一個(gè)類(lèi)加載器收到了類(lèi)加載器的請(qǐng)求，先不會(huì)自己嘗試加載這個(gè)類(lèi)，而是把這個(gè)請(qǐng)求委派給父類(lèi)加載器去完成，每一個(gè)層次的類(lèi)加載器都是如此，因此所有的加載請(qǐng)求最終都應(yīng)該傳送到頂層的啟動(dòng)類(lèi)加載器中，只有當(dāng)父類(lèi)加載器反饋?zhàn)约簾o(wú)法完成這個(gè)加載請(qǐng)求（它的搜說(shuō)范圍中沒(méi)有找到所需的類(lèi)時(shí)，子加載類(lèi)才會(huì)嘗試自己去加載）

靜態(tài)分派和動(dòng)態(tài)分派：靜態(tài)分派發(fā)生在編譯階段，是指依據(jù)靜態(tài)類(lèi)型(變量聲明時(shí)定義的變量類(lèi)型)來(lái)決定方法的執(zhí)行版本，例如方法重載中依據(jù)參數(shù)的定義類(lèi)型來(lái)定位具體應(yīng)該執(zhí)行的方法；動(dòng)態(tài)分派發(fā)生在運(yùn)行期，根據(jù)變量實(shí)例化時(shí)的實(shí)際類(lèi)型來(lái)決定方法的執(zhí)行版本，例如方法重寫(xiě)；目前的 Java 語(yǔ)言（JDK1.6）是一門(mén)靜態(tài)多分派、動(dòng)態(tài)單分派的語(yǔ)言。

動(dòng)態(tài)分派具體實(shí)現(xiàn)Java虛擬機(jī)是通過(guò)在方法區(qū)中建立一個(gè)虛方法表，通過(guò)使用方法表的索引來(lái)代替元數(shù)據(jù)查找以提高性能。虛方法表中存放著各個(gè)方法的實(shí)際入口地址，如果子類(lèi)沒(méi)有覆蓋父類(lèi)的方法，那么子類(lèi)的虛方法表里面的地址入口與父類(lèi)是一致的；如果重寫(xiě)父類(lèi)的方法，那么子類(lèi)的方法表的地址將會(huì)替換為子類(lèi)實(shí)現(xiàn)版本的地址。方法表是在類(lèi)加載的連接階段（驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析）進(jìn)行初始化，準(zhǔn)備了子類(lèi)的初始化值后，虛擬機(jī)會(huì)把該類(lèi)的虛方法表也進(jìn)行初始化。

JDK7和8中內(nèi)存模型變化：JDK7中把String常量池從永久代移到了堆中，并通過(guò)intern方法來(lái)保證不在堆中重復(fù)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象；JDK7開(kāi)始使用G1收集器替代CMS收集器。JDK8使用元空間來(lái)替代原來(lái)的方法區(qū)，并且提供了字符串去重功能，也就是G1收集器可以識(shí)別出堆中那些重復(fù)出現(xiàn)的字符串并讓他們指向同一個(gè)內(nèi)部char[]數(shù)組，而不是在堆中存在多份拷貝

參考鏈接

《Java編程思想》

Java的內(nèi)存回收機(jī)制

java內(nèi)存空間詳解

理解Java垃圾回收機(jī)制

深入理解Java虛擬機(jī)

Java堆內(nèi)存和JVM參數(shù)

Java內(nèi)存劃分

from:?http://charles-xiao.github.io/2015/07/29/%E6%B5%85%E6%9E%90java%E5%86%85%E5%AD%98%E7%AE%A1%E7%90%86%E6%9C%BA%E5%88%B6/

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的浅析java内存管理机制的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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