6：JVM内存模型深度剖析与优化（JVM可视化工具 与 与 共
2021-04-10 本文已影响0人
_River_
1：JVM可视化工具:（JavaVisualVm）
注意：了解安装完该工具后 先看后面的 方法区（元空间）（共享） 与 堆 （共享）
jvisualvm（JDK自带调试工具 JavaVisualVm）
会实时监测JVM中启动的线程 （可以启动一个死循环的线程进行测试）
Visual GC（可视化垃圾回收插件）是需要安装的
可以在JavaVisualVm的 工具栏->工具->插件—>可用插件 安装Visual GC
可能会更新失败，可以采用网上教程解决，或者使用离线安装；
如果需要离线安装：
资源跳转链接：
https://visualvm.github.io/pluginscenters.html
1：把下载下来的 Visual GC插件 通过添加插件的方式添加
2：然后进行安装
3：然后就可以通过 Visual GC 对某个线程进行 可视化垃圾回收监控
离线安装教程：https://blog.csdn.net/qq_39175358/article/details/104708519
2：方法区（元空间）（共享） 详解运行时数据区（内存模型）：
使用 javap -v Math.class 查看（反编译 加附带信息）
常量池
1：常量
2：静态变量 （加了static 关键字的 User）
3：类信息 （C++ 类的方法名称等等）
方法区里面的user放的是 user在堆里面的地址
类比于 main线程 main方法栈帧的局部变量表的math 存放的是math这个对象在堆里面的地址
注意：
方法区（元空间） 使用的是直接内存（也就是物理机内存）
方法区（元空间）以前叫做永生代
方法区（元空间） 也会引发full gc 后续会提及
3：堆 （共享） 详解运行时数据区（内存模型）：
存放：
如 new出来的Math的 math对象 （非地址 是他的内容）
如 静态变量 （加了static 关键字的 User）的 user对象（非地址 是他的内容）
注意：类加载器 ClassLoader 的对象也是放在堆里面 实际上就是一个对象
堆实际上是什么东西：
默认 老年代：占 三方之二
默认 年轻代：占 三分之一 其中 Eden占 80% s0占10% s1占10%
gc过程（先了解）：GCRoot （引用对象 非垃圾对象）
什么是GCRoot 如：方法区中的 静态变量 的 user 如：栈（线程）的 局部变量表中的 math 。。。
先粗略了解：
1：Web应用 new 出来的对象 绝大部分都是先扔年轻代的 Eden
2：如果年轻代的Eden满了 触发步骤3
3：字节码执行引擎 开启一个垃圾回收线程 进行minor gc （回收Eden 和 s0 s1）
1：把GCRoot的非垃圾对象 user math
复制到Survivor区s0 对象的头：年龄+1
2：把Eden 的全部对象全部回收 （包括user math ）
4：如果年轻代的Eden又满了 触发步骤5
5：字节码执行引擎 开启一个垃圾回收线程 进行minor gc （回收Eden 和 s0 ）
1：把GCRoot的非垃圾对象 复制到 Survivor区s1
2：如果Survivor区s0的对象 user math 不被回收 复制到 Survivor区s1 同时 user math 对象的头：年龄+1
3：把Eden 的全部对象全部回收 （包括user math ）
把Survivor区s0 的全部对象回收 （包括user math ）
6：如果年轻代的Eden又满了 触发步骤7
7：字节码执行引擎 开启一个垃圾回收线程 进行minor gc （回收Eden 和 s1）
1：把GCRoot的非垃圾对象 复制到 Survivor区s0
2：如果Survivor区s1对象 user math 不被回收 复制到 Survivor区s0 同时 user math 对象的头：年龄+1
3：把Eden 的全部对象全部回收 （包括user math ）
把Survivor区s1的全部对象回收 （包括user math ）
8：当年龄变成15 （默认）时 会被扔到老年代 （里面静态变量比较多）
4：GC 可视化简单实战
public class HeapTest {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ArrayList<Heap> heapArrayList = new ArrayList<>();
while (true){
//不断的new 一个对象
heapArrayList.add(new Heap());
Thread.sleep(100);
}
}
}
public class Heap {
//一个对象里面起码占 100kb内存
byte [] bytes = new byte[1024*100];
}
1：注意时间 Compile Time 和 Class Loader Time
2：注意 GC Time （垃圾回收的时间）
3：注意Eden Space 与 Survivor 0 Survivor 1 的关系
4：注意 Old Gen 缓慢而持续的上升 （当Old Gen满的时候内存溢出 查看代码报错）
5：注意 MetaSpace 方法区保持不动
图1
一开始的 GC 回收次数 为0
Eden在上升
s0 与 s1 为空
Enen满后 进入图2
图2：
此时的 GC 回收次数 为1
s1 获取 Eden 复制过来的 非垃圾回收对象
Eden清空后重新上升
图3：
此时的 GC 回收次数 为2
s0 获取 Eden 复制过来的对象
s0 获取 s1存在的 非垃圾回收对象
s1 清空
Eden清空后重新上升
图2 图3 操作不断重复
当： 在Eden到S0或S1 S0->S1 或者 S1->S0 时计转移次数加1 到达计数15时进 Old Gen
导致Old Gen 缓慢而持续的上升
图四：
当Old Gen 第一次需要进行回收的空间满了： 会触发 full gc 回收整个堆 以及 方法区（元空间） 的垃圾回收对象
但最后full gc都无法回收的时候
如果Old Gen 满了之后会出现异常：OOM 内存溢出
gc 不管 minor gc（时间短）full gc（时间长） 都会出现 stop the world（STW）；
stop the world（STW）：停止掉用户发起的所有线程 （比如下单），避免在收集垃圾的过程中产生新的垃圾
java虚拟机调优就是减少 stop the world（STW）的过程
5：JVM内存分配设置
Spring Boot程序的JVM参数设置格式(Tomcat启动直接加在bin目录下catalina.sh文件里)：
java
‐Xms2048M ‐Xmx2048M ‐Xmn1024M
‐XX:MetaspaceSize=256M ‐XX:MaxMetaspaceSize=256M
‐Xss512K
‐jar microservice‐eureka‐server.jar
方法区（元空间）：
推荐设置 JVM 的元空间大小（不然可能导致大一点的程序启动特别慢）：
关于元空间的JVM参数有两个：-XX:MetaspaceSize=N和 -XX:MaxMetaspaceSize=N
-XX：MaxMetaspaceSize： 设置元空间最大值， 默认是-1， 即不限制， 或者说只受限于本地内存大小。
-XX：MetaspaceSize：
指定元空间触发Fullgc的初始阈值(元空间无固定初始大小)， 以字节为单位，默认是21M，
达到该值就会触发full gc进行类型卸载， 容量分配大小的扩展机制 会对该值进行调整：
容量分配大小的扩展机制：
如果释放了大量的空间， 就适当降低该值；
如果释放了很少的空间， 那么在不超过-XX：MaxMetaspaceSize（如果设置了的话） 的情况下， 适当提高该值。
这个跟早期jdk版本的-XX:PermSize参数意思不一样，-XX:PermSize代表永久代的初始容量。
方法区（元空间）： 以前叫永久代使用物理机内存
栈（线程）：
‐Xss512K 是指每给线程 512k
-Xss设置越小count值越小，说明一个线程栈里能分配的栈帧就越少，但是对JVM整体来说能开启的线程数会更多
在不调节 -Xss的时候 默认是1m 可以调用23538次 redo方法 产生23538个redo栈帧
在调节 -Xss为128k的时候 可调用1088次 redo方法 产生1088个redo栈帧
线程结束：栈（线程）内存马上释放
特别注意：我们是没有办法设置系统能开多少个线程的
public class ThreadStackOverflowTest {
//JVM设置
// - Xss 128k -Xss 默认 1M
static int count = 0;
/**
* 每一次 调用redo的时候
* main线程 都新增一个 redo 的栈帧
*/
static void redo(){
count ++;
redo();
}
public static void main(String[] args) {
try{
redo();
}catch (Throwable e){
e.printStackTrace();
System.out.println(count);
}
}
}
项目连接
请配合项目代码食用效果更佳：
项目地址：
https://github.com/hesuijin/hesuijin-study-project
Git下载地址：
https://github.com.cnpmjs.org/hesuijin/hesuijin-study-project.git
jvm-module项目模块下 jvmMemoryModel包
