Java堆內存的10個要點 – JAVA編程語言程序開發技術文章

當我開始學習Java編程時,我不知道什麼是堆內存或堆空間,我甚至不知道當對象創建時,它們被放在瞭哪裡。當我開始正式寫一些程序後,我會經常遇到java.lang.outOfMemoryError的報錯,之後我才開始關註什麼是堆內存或者說堆空間(heap space)。對大多數程序員都經歷過這樣的過程,因為學習一種語言是非常容易來的,但是學習基礎是非常難的,因為沒有什麼特定的流程讓你學習編程的每個基礎,使你發覺編程的秘訣。對於程序員來說,知道堆空間,設置堆空間,處理堆空間的outOfMemoryError錯誤,分析heap dump是非常重要的。這個關於Java堆的教程是給我剛開始學編程的兄弟看的。如果你知道這個基礎知識或者知道底層發生瞭什麼,當然可能幫助不是那麼大。除非你知道瞭對象被創建在堆中,否則你不會意識到OutOfMemoryError是發生在堆空間中的。我盡可能的將我所知道的所有關於堆的知識都寫下來瞭,也希望你們能夠盡可能多的貢獻和分享你的知識,以便可以讓其他人也受益。

Java中的堆空間是什麼?

當Java程序開始運行時,JVM會從操作系統獲取一些內存。JVM使用這些內存,這些內存的一部分就是堆內存。堆內存通常在存儲地址的底層,向上排列。當一個對象通過new關鍵字或通過其他方式創建後,對象從堆中獲得內存。當對象不再使用瞭,被當做垃圾回收掉後,這些內存又重新回到堆內存中。要學習垃圾回收,請閱讀”Java中垃圾回收的工作原理”。

如何增加Java堆空間

在大多數32位機、Sun的JVM上,Java的堆空間默認的大小為128MB,但也有例外,例如在32未Solaris操作系統(SPARC平臺版本)上,默認的最大堆空間和起始堆空間大小為 -Xms=3670K 和 -Xmx=64M。對於64位操作系統,一般堆空間大小增加約30%。但你使用Java 1.5的throughput垃圾回收器,默認最大的堆大小為物理內存的四分之一,而起始堆大小為物理內存的十六分之一。要想知道默認的堆大小的方法,可以用默認的設置參數打開一個程序,使用JConsole(JDK 1.5之後都支持)來查看,在VM Summary頁面可以看到最大的堆大小。

用這種方法你可以根據你的程序的需要來改變堆內存大小,我強烈建議采用這種方法而不是默認值。如果你的程序很大,有很多對象需要被創建的話,你可以用-Xms and -Xmx這兩個參數來改變堆內存的大小。Xms表示起始的堆內存大小,Xmx表示最大的堆內存的大小。另外有一個參數 -Xmn,它表示new generation(後面會提到)的大小。有一件事你需要註意,你不能任意改變堆內存的大小,你隻能在啟動JVM時設定它。

堆和垃圾回收

我們知道對象創建在堆內存中,垃圾回收這樣一個進程,它將已死對象清除出堆空間,並將這些內存再還給堆。為瞭給垃圾回收器使用,堆主要分成三個區域,分別叫作New Generation,Old Generation或叫Tenured Generation,以及Perm space。New Generation是用來存放新建的對象的空間,在對象新建的時候被使用。如果長時間還使用的話,它們會被垃圾回收器移動到Old Generation(或叫Tenured Generation)。Perm space是JVM存放Meta數據的地方,例如類,方法,字符串池和類級別的詳細信息。你可以查看“Java中垃圾回收的工作原理”來獲得更多關於堆和垃圾回收的信息。

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Java堆中的OutOfMemoryError錯誤

當JVM啟動時,使用瞭-Xms 參數設置的對內存。當程序繼續進行,創建更多對象,JVM開始擴大堆內存以容納更多對象。JVM也會使用垃圾回收器來回收內存。當快達到-Xmx設置的最大堆內存時,如果沒有更多的內存可被分配給新對象的話,JVM就會拋出java.lang.outofmemoryerror,你的程序就會當掉。在拋出OutOfMemoryError之前,JVM會嘗試著用垃圾回收器來釋放足夠的空間,但是發現仍舊沒有足夠的空間時,就會拋出這個錯誤。為瞭解決這個問題,你需要清楚你的程序對象的信息,例如,你創建瞭哪些對象,哪些對象占用瞭多少空間等等。你可以使用profiler或者堆分析器來處理OutOfMemoryError錯誤。”java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space”表示堆沒有足夠的空間瞭,不能繼續擴大瞭。”java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space”表示permanent generation已經裝滿瞭,你的程序不能再裝在類或者再分配一個字符串瞭。

Java Heap dump

Heap dump是在某一時間對Java堆內存的快照。它對於分析堆內存或處理內存泄露和Java.lang.outofmemoryerror錯誤是非常有用的。在JDK中有一些工具可以幫你獲取heap dump,也有一些堆分析工具來幫你分析heap dump。你可以用“jmap”來獲取heap dump,它幫你創建heap dump文件,然後,你可以用“jhat”(堆分析工具)來分析這些heap dump。

Java堆內存(heap memory)的十個要點

1. Java堆內存是操作系統分配給JVM的內存的一部分。

2. 當我們創建對象時,它們存儲在Java堆內存中。

3. 為瞭便於垃圾回收,Java堆空間分成三個區域,分別叫作New Generation, Old Generation或叫作Tenured Generation,還有Perm Space。

4. 你可以通過用JVM的命令行選項 -Xms, -Xmx, -Xmn來調整Java堆空間的大小。不要忘瞭在大小後面加上”M”或者”G”來表示單位。舉個例子,你可以用 -Xmx256m來設置堆內存最大的大小為256MB。

5. 你可以用JConsole或者 Runtime.maxMemory(), Runtime.totalMemory(), Runtime.freeMemory()來查看Java中堆內存的大小。

6. 你可以使用命令“jmap”來獲得heap dump,用“jhat”來分析heap dump。

7. Java堆空間不同於棧空間,棧空間是用來儲存調用棧和局部變量的。

8. Java垃圾回收器是用來將死掉的對象(不再使用的對象)所占用的內存回收回來,再釋放到Java堆空間中。

9. 當你遇到java.lang.outOfMemoryError時,不要緊張,有時候僅僅增加堆空間就可以瞭,但如果經常出現的話,就要看看Java程序中是不是存在內存泄露瞭。

10. 請使用Profiler和Heap dump分析工具來查看Java堆空間,可以查看給每個對象分配瞭多少內存。

 

原文鏈接:http://javarevisited.blogspot.com/2011/05/java-heap-space-memory-size-jvm.html
編譯:伯樂在線 – 唐小娟

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