OpenJDK源码分析之DirectMemory大小

Posted 2023-02-06 彭薄

OpenJDK源码包结构介绍

上文我们从JDK里面的java代码实现跟踪到了Runtime.getRuntime().maxMemory();这个Native方法，那么要理解这个方法如何实现，就需要下载OpenJDK的源码进行学习了。下面我们先介绍一下OpenJDK源码包的结构，避免我们在代码追踪时迷路：

OpenJDK 
—— corba：不流行的多语言、分布式通讯接口 
—— hotspot：Java 虚拟机 
—— jaxp：XML 处理 
—— jaxws：一组 XML web services 的 Java API 
—— jdk：java 开发工具包 
—— —— 针对操作系统的部分 
—— —— share：与平台无关的实现 
—— langtools：Java 语言工具 
—— nashorn：JVM 上的 javascript 运行时 

继续追踪Native方法

当我们要追踪Runtime.getRuntime().maxMemory();这个方法时，进入到jdk/src/share/native/java/lang里面，我们看到一些native方法

我们从Runtime.c开始再次从上往下找对应的代码路径

可以看出JVM_MaxMemory()方法是一个C或者C++定义和实现的方法，从头文件中追寻到jvm.cpp里面有实现

我们在Universe.hpp中看到如下方法：

现在追踪的路线都截止在了_collectedHeap这变量上，那么开始寻找修改_collectedHeap这个变量的地方，我们在Universe.cpp文件中看到有如下代码

jint Universe::initialize_heap() 

  if (UseParallelGC) 
#if INCLUDE_ALL_GCS
    Universe::_collectedHeap = new ParallelScavengeHeap();
#else  // INCLUDE_ALL_GCS
    fatal("UseParallelGC not supported in this VM.");
#endif // INCLUDE_ALL_GCS

   else if (UseG1GC) 
#if INCLUDE_ALL_GCS
    G1CollectorPolicyExt* g1p = new G1CollectorPolicyExt();
    g1p->initialize_all();
    G1CollectedHeap* g1h = new G1CollectedHeap(g1p);
    Universe::_collectedHeap = g1h;
#else  // INCLUDE_ALL_GCS
    fatal("UseG1GC not supported in java kernel vm.");
#endif // INCLUDE_ALL_GCS

   else 
    GenCollectorPolicy *gc_policy;

    if (UseSerialGC) 
      gc_policy = new MarkSweepPolicy();
     else if (UseConcMarkSweepGC) 
#if INCLUDE_ALL_GCS
      if (UseAdaptiveSizePolicy) 
        gc_policy = new ASConcurrentMarkSweepPolicy();
       else 
        gc_policy = new ConcurrentMarkSweepPolicy();
      
#else  // INCLUDE_ALL_GCS
    fatal("UseConcMarkSweepGC not supported in this VM.");
#endif // INCLUDE_ALL_GCS
     else  // default old generation
      gc_policy = new MarkSweepPolicy();
    
    gc_policy->initialize_all();

    Universe::_collectedHeap = new GenCollectedHeap(gc_policy);
  

可以看到_collectedHeap这个变量跟GC策略又关系，假设我们使用CMS策略来跟一遍代码。代码会执行到Universe::_collectedHeap = new GenCollectedHeap(gc_policy);我们在GenCollectedHeap这个类里面查找max_capacity();这个方法

通过查找_gens[i]找到

通过init方法，我们找到

在DefNewGeneration类里面找max_capacity()方法

可以看到最终的值为Xmx减去一个survivor的大小

得出结论

【1】堆外内存大小跟使用的GC策略有关系

【2】GenCollectedHeap是一种基于内存分代管理的内存堆管理器实现. 它一方面负责java对象的内存分配, 另一方面还得负责垃圾对象的回收, 而GC策略CollectorPolicy则是它的核心组件.这里,内存堆管理器GenCollectedHeap配置的GC策略实现GenCollectorPolicy的子类。

验证结论

我们如果想让直接内存为175M，那么指定-XX:SurvivorRatio=2

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