读《深入理解JAVA虚拟机》-内存篇

新开一个坑，读这本书的主要目的在于拉进自己和JAVA的距离，了解他的“内心”，并能更好的发挥它的作用。

首先我会用我读书后的理解从内存的各个部分的作用，以及每一部分可能发生的oom进行介绍，然后加上一些我在读书后想到的问题。

JAVA的数据区包括：有六个部分，其中线程共享的部分是方法区的堆，线程私有的区域是栈空间（虚拟机栈）本地方法栈和程序计数器。

程序计数器

是不会发生oom的先来介绍一下，他的主要作用是协调线程的调用。我们知道通常所说的线程并发并不是真正的所有线程同时工作，而是轮流使用处理器的资源，那么如何切换，上次任务执行到哪里，负责这项任务的就是程序计数器了。

虚拟机栈

也就是我们通常所说的JAVA的栈空间，主要存储了对象的引用，调用的方法以及基本数据参数值，虚拟机栈和本地方法栈的回收并不依赖于gc，而是取决于方法的执行周期，变量的作用域，方法结束了相关的内存就会释放掉。可以看出虚拟机栈其实并没有存储很多信息，所以默认的占空间大小也就1M左右，有两种情况会产生栈空间的oom，一种是方法深度过深，因为这样的关系中由于生命周期一直没有结束，所以会有很多基本数据不能释放积少成多。还有一种是线程过多，可能也会有栈空间溢出。

本地方法栈

我理解这个部分类似于一个语言的适配器，因为JAVA也存在不足，也需要通过其他语言实现的功能，本地方法栈就是为这种native方法提供服务。oom的方式类比栈空间。

下面就是两个线程共享的空间

堆空间

堆空间是我们最熟悉的也是内存分配最多的地方，通过Xmx和Xms来设置堆内存分配的资源大小。堆内存主要存储对象（数组）。堆内存不足会抛出oom：java heap space的异常。这里顺便提一句，这种问题有可能是因为系统资源不足，还有可能是内存泄露。还有一种可能出现的oom是gc overhead limit exceed，他发生于系统花费98%的时间gc但是只回收了小于2%的资源，这是一个即将oom的信号。如果出现堆内存溢出的情况，查询方式一般是记录并获得heap dump文件，然后使用工具（比如 memory analyser）分析内存中的对象情况。

方法区

方法区同样作为线程共享区域，它主要存储类的结构，对象的静态变量，常量和基本变量，可以通过设置PermSize来设置他的大小，大小不用设置很大,方法区的使用情况主要取决于加载类的数量和大小。方法区发生oom会抛出PermGen space的异常，解决方式一般是增加方法区的space。

下面就是几个思考的问题：

问题一：应用实际使用空间问题

在实际应用中，我们经常会说：我们分配了2g/4g/……空间给我们的应用。这句话是什么意思呢?其实这并不代表我们真正给我们的应用这么大的空间，这种说法一般是我们在容器中设置了Xms xms参数。其实这个参数是我们分配的堆空间大小，并不是可使用空间。或者就是我们设置的permsize，是方法区的大小。了解这些参数是很重要的，比如我们看到permgen space oom的alert，然后查看dump文件发现其实内存的占用可能并不想我们想像的那么多。同理，栈空间也是如此。

问题二：栈空间溢出问题

我之前解决过一个oom的问题，当时以为栈空间不足会向堆空间申请内存，其实不是这样的。栈空间的大小默认一般是1M，每个线程有自己的初始大小，不够用的时候申请新的空间（当然也可以用过配置Xss设置线程大小），所以我遇到的getNewTla和create new native thread的问题其实是栈空间不足的问题，线程不能从栈中申请到新的内存。

问题三：单例模式相关问题

上周开会讨论过一个单例的线程安全问题，其中涉及到那些参数是线程安全的。那我们知道对象的参数存在于堆空间，是线程共享的，线程不安全。而局部变量是在栈内存，是线程私有的，线程安全。另外突然想到一个问题，单例是否需要垃圾回收，单例的对象只声明一次，且被自己的类中的静态属性引用，存在于方法区，gc的原则其一是该类所有的实例都被回收，那么可以发现单例是不满足该条件的，所以不会被回收。