JVM内存管理以及内存溢出情况

首先我们要了解JVM内存划分，以及每个部分的功能

 

 

   JVM内存管理大概来说分为 堆 和栈 两个部分

    堆上是所有线程共享的数据区，而栈上数据是私有的

 

    上图是JAVA运行时虚拟机时的数据区

    

     方法区： 保存类的class信息，类描述，类的方法描述等，其中还有一部分就是 运行时的常理池

                    运行时的常理池

/**
 * java中基本类型的包装类的大部分都实现了常量池技术，这些类是Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean,
 * 另外两种浮点数类型的包装类则没有实现。
 * 另外Byte,Short,Integer,Long,Character这5种整型的包装类也只是在对应值小于等于127时才可使用对象池，
 * 也即对象不负责创建和管理大于127的这些类的对象。以下是一些对应的测试代码：
 *  
     String 也是实现了常理池的  intern()方法参考
 * @author 
 * @version 1.0
 * @since 1.0
 */
public class Test {

	public static void main(String[] args) {
		//5种整形的包装类Byte,Short,Integer,Long,Character的对象，
		//在值小于127时可以使用常量池
		Integer i1 = 127;
		Integer i2 = 127;
		System.out.println(i1 == i2);//输出true
		//值大于127时，不会从常量池中取对象
		Integer i3 = 128;
		Integer i4 = 128;
		System.out.println(i3 == i4);//输出false
		//Boolean类也实现了常量池技术
		Boolean bool1 = true;
		Boolean bool2 = true;
		System.out.println(bool1 == bool2);//输出true
		//浮点类型的包装类没有实现常量池技术
		Double d1 = 1.0;
		Double d2 = 1.0;
		System.out.println(d1 == d2);//输出false

	}
}

   

    引用《深入理解java虚拟机》

    2.4.3　方法区和运行时常量池溢出

由于运行时常量池是方法区的一部分，因此这两个区域的溢出测试就放在一起进行。前面提到JDK 1.7开始逐步“去永久代”的事情，在此就以测试代码观察一下这件事对程序的实际影响。

String.intern()是一个Native方法，它的作用是：如果字符串常量池中已经包含一个等于此String对象的字符串，则返回代表池中这个字符串的String对象；否则，将此String对象包含的字符串添加到常量池中，并且返回此String对象的引用。在JDK 1.6及之前的版本中，由于常量池分配在永久代内，我们可以通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区大小，从而间接限制其中常量池的容量，如代码清单2-6所示。

代码清单2-6　运行时常量池导致的内存溢出异常

 

/**
 * VM Args：-XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M
 * @author zzm
 */
public class RuntimeConstantPoolOOM {

public static void main(String[] args) {
// 使用List保持着常量池引用，避免Full GC回收常量池行为
List<String> list = new ArrayList<String>();
// 10MB的PermSize在integer范围内足够产生OOM了
int i = 0;
while (true) {
list.add(String.valueOf(i++).intern());
}
}
}

运行结果：

 

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
at java.lang.String.intern(Native Method)
at org.fenixsoft.oom.RuntimeConstantPoolOOM.main(RuntimeConstantPoolOOM.java:18)

从运行结果中可以看到，运行时常量池溢出，在OutOfMemoryError后面跟随的提示信息是“PermGen space”，说明运行时常量池属于方法区（HotSpot虚拟机中的永久代）的一部分。

而使用JDK 1.7运行这段程序就不会得到相同的结果，while循环将一直进行下去。关于这个字符串常量池的实现问题，还可以引申出一个更有意思的影响，如代码清单2-7所示。

代码清单2-7　String.intern()返回引用的测试

 

public class RuntimeConstantPoolOOM {

 public static void main(String[] args) {
 public static void main(String[] args) {
 String str1 = new StringBuilder("计算机").append("软件").toString();
 System.out.println(str1.intern() == str1);

 String str2 = new StringBuilder("ja").append("va").toString();
 System.out.println(str2.intern() == str2);
 } }
}

这段代码在JDK 1.6中运行，会得到两个false，而在JDK 1.7中运行，会得到一个true和一个false。产生差异的原因是：在JDK 1.6中，intern()方法会把首次遇到的字符串实例复制到永久代中，返回的也是永久代中这个字符串实例的引用，而由StringBuilder创建的字符串实例在Java堆上，所以必然不是同一个引用，将返回false。而JDK 1.7（以及部分其他虚拟机，例如JRockit）的intern()实现不会再复制实例，只是在常量池中记录首次出现的实例引用，因此intern()返回的引用和由StringBuilder创建的那个字符串实例是同一个。对str2比较返回false是因为“java”这个字符串在执行StringBuilder.toString()之前已经出现过，字符串常量池中已经有它的引用了，不符合“首次出现”的原则，而“计算机软件”这个字符串则是首次出现的，因此返回true。

方法区用于存放Class的相关信息，如类名、访问修饰符、常量池、字段描述、方法描述等。对于这些区域的测试，基本的思路是运行时产生大量的类去填满方法区，直到溢出。虽然直接使用Java SE API也可以动态产生类（如反射时的GeneratedConstructorAccessor和动态代理等），但在本次实验中操作起来比较麻烦。在代码清单2-8中，笔者借助CGLib直接操作字节码运行时生成了大量的动态类。  

 

    堆上方的对象实例和数组