JVM：永久区浅学

Posted 2023-03-17

参考技术A 起因：公司不让用idea破解版开发了，需要转移到idea社区版。项目转移之后启动时遇到一个oom异常：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
搜到的解决方法（确实可用，但不具体）：-Xms1024M -Xmx2048M -XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=256M

先了解一下参数的含义：

报着学习的态度，我对PermGen space进行了搜索。大部分人都说是堆内存中的一片区域，用于存放类的class文件。（事实上不是这样的）
因此我学到了两个知识点：1.PermGen space是堆内存（下面证实是错误的） 2.存放class文件
很开心
然后我想，既然在堆内，我只要扩大堆内存就好了，为什么要设置非堆内存？这不是多余么，于是我把后面的去掉了，仅仅扩大了堆内存，即参数调整为：-Xms1024M -Xmx2048M
java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space又出现了。
我懵了，开始继续搜索学习JVM内存结构，堆内存结构。随后发现，我搜索堆内存结构的时候，有的提到了永久代，有的没有提到，有的说永久代不在堆中。
我开始实验，看仅设置非堆内存时，是否能解决此oom异常。于是设置参数：-XX:PermSize=128M -XX:MaxPermSize=256M
结果是解决了。
所以得出结论，PermGen space在非堆区内存中！下面对PermGen space做出详细介绍。

PermGen space只存在于java1.7及之前版本。提到PermGen space，默认场景中java版本为1.7
PermGen space又称：永久代、持久代、方法区、非堆区
是一块独立于Java堆的内存空间。

导致方法区内存溢出java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space的场景：

-XX:PermSize 非堆区初始内存分配大小（默认值是20.75M）
-XX:MaxPermSize 非堆区内存最大值（32位机器默认是64M，64位机器模式是82M）

性能测试三十四：jvm内存结构（栈堆永久代）

 

Java内存管理机制

 

Java采用了自动管理内存的方式
Java程序是运行在Jvm之中的
Java的跨平台的基于Jvm的跨平台特性
内存的分配和对象的创建是在Jvm中
用户可以通过一系列参数来配置Jvm

 

Jvm运行时区域

做性能测试经常接触到的三个地方：方法区、虚拟机栈、堆

jvm主要内存结构（简化版）：

永久代即上面的方法区

占用内存大小排序：堆内存 > 永久代 > 栈内存

一：栈内存（虚拟机栈）

特点：

1、线程私有

　　每个线程都有一块自己独有的内存，如果有10个线程，则会产生10个栈内存，100个线程则100个栈内存

2、生命周期和线程相同

　　线程的生命周期：当执行到main方法的时候，就会给这个线程分配一块栈内存，然后这个main方法会一直拥有这块内存，当main方法里面的代码执行完毕，线程就结束了，分配的这块内存就被回收了

 

3、主要存放内容
　　1.基本数据类型（int,char,float,double…）
　　2.对象的引用，指向了对象在堆内存中起始地址，凡是定义的变量和new的对象的变量，都在栈内存里面放着

　　3.通过-Xss参数配置

　　　　因为机器内存是固定的，所以如果这个参数配的越大，就导致并发线程数越少（如内存1G，每个线程配1M，则最多只能起1024个线程），所以一般栈内存的单位是K，如128K、256K都可以，取决于线程里面代码的长度，代码越长就需要越多的内存

 

 

二：堆内存-heap

堆内存构成
　　新生代：包括三块区域，eden、from survivor(s0)、to survivor(s1)
　　老年代：old gen

Object o = new Object()
其中，o存放在栈内存中，new Object()存放在堆内存中，变量o是Object对象的引用，o上存放了Object对象占用内存的起始地址

 

1.堆内存是Jvm中空间最大的区域
2.所有线程共享堆
3.所有的数组以及内存对象的实例都在此区域分配
4.堆内存大小通过参数进行配置
　　-Xmx：最大堆内存
　　-Xms：最小堆内存

堆内存是公有的，存放真正的对象，因为真正的对象有很多属性和信息，比较大，而栈内存比较小，所以放在堆内存中

New generation：新生代 / 年轻代

　　新创建的对象，就放在eden区里面，当多线程运行起来以后，每秒钟都会有大量的对象被创建，而eden的容量有限，总有被放满的时候，当eden区满之后，会扫描eden+s0或者eden+s1，看有没有还存活（有用的，代码还没执行完，需要用到）的对象（这里以eden+s1为例），扫描完成后，会把eden+s1里面还有用的、存活着的对象复制到s0里面，并清空eden+s1，达到释放内存的目的，此时eden区任然每秒钟会产生大量的对象，过一段时间又会满，此时，s1是空的，则会扫描eden+s0，将eden+s0里面还存活的对象复制到s1里面，清空eden+s0······一直如此循环，所以s0和s1永远有个区域是空的，用于准备存放存活着的对象

　　如果以10为单位的话，一般eden:s0:s1的比例是8:1:1

 

Old generation：老年代生代 / 老生代

 　　由于eden+s0/s1占了9/10，而要把存活下来的对象放到s0/s1，也就是说要把9/10里面的一部分放到1/10的空间里面，所以很有可能放不下，这个时候，新生代里面的空间已经不足了，所以会把存活的对象放到老年代里面，清空整个新生代空间（eden+s0+s1）

 　　在新生代做迭代扫描的时候，会给每个对象打个标记，当同一个对象的标记达到15次都还是存活状态，则此对象不再参与新生代的迭代，直接放到老年代空间（如，jmeter运行5分钟，脚本里面的前置条件，则会存活5分钟到结束才失效）

　　所以老年代里面放的都是长期有效的对象

 　　当老年代空间也满的时候，会触发一次整个堆内存的清理（新生代+老年代），同样的，把有用的对方放在老年代，其他空间全部清空，达到释放空间的目的

 

 三：永久代-PermGen（方法区）（jdk1.8以后叫元空间）

永久代也叫（Method Area）：

只要程序一运行起来，永久代里面的数据就已经固定了，比如一个类里面，定义了多少静态变量、常量，是固定的
各线程共享，主方法区要存放类信息、常量、静态变量，如：public static int a = 10
永久代里面放的都是些固定的、不变的数据，所以垃圾回收行为比较少见，当进程结束的时候，才做回收操作

 

 

Jvm结构总结

年轻代 = Eden+Survivor
Survivor = From Space(s0) + To Space(s1)
年轻代 = Eden+From Space+To Space
堆内存 = 年轻代+老年代
堆内存=Eden+From Space+To Space+老年代
jvm=栈+堆+永久代