java内存模型

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java程序是运行在JVM中的，每个java程序的运行都需要一个JVM实例。

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。

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

Permanent Generation space是指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。

Heap space是指堆区域用来存放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。

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 
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。 
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。 
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。

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