Gambaran keseluruhan penggunaan memori JVM: analisis dan tafsiran terperinci

Penggunaan memori JVM sepintas lalu: analisis dan tafsiran terperinci

Abstrak: Memori JVM ialah bahagian penting dalam masa jalan aplikasi Java, dan menganalisis dan mentafsir penggunaan memori JVM dengan betul adalah penting untuk mengoptimumkan prestasi aplikasi. Artikel ini akan menyelidiki semua aspek memori JVM, termasuk model memori, partition memori, memori timbunan, memori tindanan, kawasan kaedah, pengumpulan sampah, dsb., dan menerangkan penggunaan memori JVM melalui contoh kod tertentu.

1. Model memori JVM
   Model memori JVM terdiri daripada tiga bahagian: timbunan, tindanan dan kawasan kaedah. Heap ialah kawasan memori utama yang diuruskan oleh mesin maya Java dan digunakan untuk menyimpan contoh dan tatasusunan objek. Tindanan digunakan untuk menyimpan panggilan kaedah, pembolehubah tempatan, dsb. Kawasan kaedah digunakan untuk menyimpan maklumat kelas, kumpulan malar, pembolehubah statik, dsb.
2. Sekat memori JVM
   Memori JVM dibahagikan kepada tiga kawasan utama: Kawasan Muda, Kawasan Lama dan Kawasan Kekal. Kawasan Muda digunakan terutamanya untuk menyimpan objek yang baru dicipta, kawasan Lama digunakan untuk menyimpan objek dengan masa kelangsungan hidup yang lama, dan kawasan Kekal digunakan untuk menyimpan pembolehubah statik, pemalar dan objek lain yang tidak mudah dikitar semula.
3. Heap memory
   Heap memory ialah kawasan memori terbesar dalam JVM dan digunakan untuk menyimpan kejadian objek yang dicipta. Memori timbunan dibahagikan kepada generasi baru dan generasi lama Generasi baru dibahagikan kepada kawasan Eden dan dua kawasan Survivor. Objek dibuat pertama kali di kawasan Eden Apabila kawasan Eden penuh, Minor GC (pengumpulan sampah generasi baharu) dicetuskan dan objek yang masih hidup disalin ke kawasan Survivor. Apabila kawasan Survivor penuh, objek yang masih hidup akan disalin ke generasi lama, dan objek yang tidak hidup akan dikitar semula.
4. Memori tindanan
   Memori tindanan digunakan untuk menyimpan panggilan kaedah dan pembolehubah setempat. Setiap benang mempunyai bingkai tindanan sendiri, dan satu bingkai tindanan sepadan dengan satu panggilan kaedah. Bingkai tindanan mengandungi jadual pembolehubah tempatan, tindanan operan, pautan dinamik, alamat pemulangan dan maklumat tambahan, dsb. Jadual pembolehubah tempatan digunakan untuk menyimpan pembolehubah tempatan dalam kaedah.
5. Kawasan kaedah
   Kawasan kaedah menyimpan maklumat kelas, kumpulan malar, pembolehubah statik, dsb. GC penuh akan dicetuskan apabila memori tidak mencukupi dalam kawasan kaedah. Selepas JDK8, kawasan kaedah telah dialih keluar dan digantikan oleh Metaspace, yang menggunakan memori tempatan untuk menyimpan maklumat kelas.
6. Kutipan Sampah
   JVM menggunakan mekanisme kutipan sampah untuk mengitar semula memori yang tidak digunakan secara automatik untuk mengelakkan kebocoran memori. Terdapat banyak algoritma kutipan sampah, termasuk sapu tanda, salin, padat tanda, dsb. Pengumpul sampah termasuk GC Bersiri, GC Selari, CMS GC, G1 GC, dsb. Setiap pengumpul sesuai untuk senario yang berbeza.

Berikut ialah contoh kod yang menggambarkan penggunaan memori JVM:

public class MemoryUsageExample {
  public static void main(String[] args) {
    // 声明一个数组，占用一定的内存
    int[] array = new int[1000000];

    // 打印JVM的总内存和可用内存
    System.out.println("Total Memory: " + Runtime.getRuntime().totalMemory());
    System.out.println("Free Memory: " + Runtime.getRuntime().freeMemory());

    // 强制进行垃圾回收
    System.gc();

    // 打印JVM的总内存和可用内存
    System.out.println("Total Memory: " + Runtime.getRuntime().totalMemory());
    System.out.println("Free Memory: " + Runtime.getRuntime().freeMemory());
  }
}

Dalam kod di atas, kami mencipta tatasusunan yang mengandungi 1 juta integer, yang akan menduduki sejumlah memori timbunan tertentu. Kemudian, kami menggunakan kaedah Runtime类的totalMemory()方法和freeMemory() untuk mencetak jumlah memori dan memori tersedia JVM masing-masing. Akhirnya, kami memaksa kutipan sampah dan sekali lagi mencetak jumlah dan memori bebas JVM. Dengan membandingkan hasil kedua-dua cetakan, kita boleh melihat kesan kutipan sampah pada ingatan.

Kesimpulan: Menganalisis dan mentafsir penggunaan memori JVM dengan betul adalah penting untuk mengoptimumkan prestasi aplikasi. Dengan memahami model memori JVM, partition memori, memori timbunan, memori tindanan, kawasan kaedah dan pengumpulan sampah, pembangun boleh menala prestasi dan penggunaan memori aplikasi Java dengan lebih baik.

Rujukan:

• "Memahami JVM Architecture", Oracle Docs
• "The Memory Management, Java SE 11 Edition", OpenJDK

(bilangan perkataan: 800)

Atas ialah kandungan terperinci Gambaran keseluruhan penggunaan memori JVM: analisis dan tafsiran terperinci. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!