JVM专题-堆(heap)

Posted 2021-12-07 IT老刘

文章目录

• • 1.定义
  • 2.堆内存溢出
  • 3.堆内存诊断
  • • 3.1.jmp诊断堆内存
    • 3.2.jconsole诊断堆内存
    • 3.3.jvisualvm诊断堆内存

1.定义

Heap堆

• 通过new关键字，创建对象都会使用堆内存

特点

• 它是线程共享的，堆中对象都需要考虑线程安全的问题
• 有垃圾回收机制

2.堆内存溢出

OutOfMemoryError:java heap space 堆内存溢出

堆空间调整参数

-Xmx空间大小
-Xmx4G

案例

package com.heap;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 演示堆内存溢出 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
 * -Xmx8m
 */
public class Demo1_5 {

    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        try {
            List<String> list = new ArrayList<>();
            String a = "hello";
            while (true) {
                list.add(a); // hello, hellohello, hellohellohellohello ...
                a = a + a;  // hellohellohellohello
                i++;
            }
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println(i);
        }
    }
}

结果：

java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
	at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3332)
	at java.lang.AbstractStringBuilder.expandCapacity(AbstractStringBuilder.java:137)
	at java.lang.AbstractStringBuilder.ensureCapacityInternal(AbstractStringBuilder.java:121)
	at java.lang.AbstractStringBuilder.append(AbstractStringBuilder.java:421)
	at java.lang.StringBuilder.append(StringBuilder.java:136)
	at com.heap.Demo1_5.main(Demo1_5.java:19)
26

在实际生产中，对于堆内存溢出问题，可能宾士那么容易检测出来。因为堆内存空间比较大，在运行时，一时间还不会使其溢出。

所以为了使堆内存问题尽早暴露出来，可以在测试时，将堆内存空间调整小一些。

3.堆内存诊断

• jps工具
  查看当前系统中有哪些java进程
• jmap工具
  查看某一时刻堆内存占用情况

jmap -heap 进程id

• jconsole工具
  图形界面的，多功能的监测工具，可以连续监测
  堆内存调整指令参数
  -Xmx容量

3.1.jmp诊断堆内存

案例代码

/**
 * 演示堆内存
 */
public class Demo1_4 {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println("1...");
        Thread.sleep(30000);
        byte[] array = new byte[1024 * 1024 * 10]; // 10 Mb
        System.out.println("2...");
        Thread.sleep(20000);
        array = null;
        System.gc();
        System.out.println("3...");
        Thread.sleep(1000000L);
    }
}

Thread.sleep 是为了留有时间间隔执行命令，监控进程状态
程序打印 1… 后，执行jps查看该进程的进程号
jmap -heap 进程id，查看这一时刻进程堆空间使用情况
程序打印 2… 后，再次执行 jmap 指令查看内存情况
程序打印 3… 后，再次执行 jmap 指令查看内存情况

程序运行后

8776为该进程的pid，调用命令


具体的堆内存占用在Heap Usage

在程序打印了 2… 后，再次

在打印了 3… 之后，代表着已经被垃圾回收了

3.2.jconsole诊断堆内存

但是在jconsole里面可以看出，在给array初始化后，堆内存使用量增加了10M，在垃圾回收后，堆内存使用量又迅速下降。

3.3.jvisualvm诊断堆内存

jvisualvm是功能更加强大的图形化jvm管理软件。可以进行堆转储，拿到进程某一时刻的快照dump进行分析。

案例代码：

package com.heap;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 演示查看对象个数 堆转储 dump
 */
public class Demo1_13 {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 200; i++) {
            students.add(new Student());
            //            Student student = new Student();
        }
        Thread.sleep(1000000000L);
    }
}
class Student {
    private byte[] big = new byte[1024*1024];
}

经过测试，在执行了垃圾回收后，堆内存占用还是居高不下。
于是点击 堆dump 拿取快照，分析详情

点击查看

由源代码可知，确实是Student类的原因。
student数组一直在循环引用，没有被垃圾回收。