JVM-结构与异常

本文内容来源于互联网，并稍作整理。

JVM主要包括两个子系统和两个组件

一、子系统

    1、Class loader(类装载器)子系统

    2、Execution engine(执行引擎)子系统

二、组件

    1、Native interface(本地接口)组件

    2、Runtime data area(运行时数据区域)组件—JVM内存

Runtime data area包括五部分

    ①、Heap

    ②、Method Area(存储装载的类信息)

    ③、Java Stack

    ④、Program Counter(程序计数器)

    ⑤、Native method stack(本地方法栈) 

    其中①Heap和②Method Area被所有线程共享使用，③、④、⑤ 以线程为粒度，每个线程独自拥有。

①、Heap

 一个JVM实例只存在一个Heap空间，每个Java程序独占一个JVM实例。一个Java程序的多个线程共享同一个堆空间。

Heap分为New Generation、Old Generation。

New Generation

      用于存放程序中新建的对象，由Eden Space和两块Survivor Space构成。通过-Xmn参数来指定其大小。

 

Old Generation

存放程序中经过几次垃圾回收还存活的对象。占用的内存大小即为-Xmx指定的大小减去-Xmn指定的大小。

Permanet Generation

     存放静态文件，持久代对垃圾回收没有显著影响，但有些应用可能动态生成或者调用一些class，例如Hibernate等，此时需要设置一个较大持久代空间来存放。持久代大小通过-XX:MaxPermSize= 进行设置。

②、Method Area(存储装载的类信息)

（1）方法区域存放了所加载的类的信息（名称、修饰符等）、类中的静态变量、类中定义为final类型的常量、类中的Field信息、类中的方法信息，当开发人员在程序中通过Class对象中的getName、isInterface等方法来获取信息时，这些数据都来源于方法区域，可见方法区域的重要性，同样，方法区域也是全局共享的，在一定的条件下它也会被GC，当方法区域需要使用的内存超过其允许的大小时，会抛出OutOfMemory的错误信息。 

       （2）在Sun JDK中这块区域对应的为Permanet Generation，又称为持久代，默认为64M，可通过-XX:PermSize以及-XX:MaxPermSize来指定其大小。

③、Java Stack

以帧为单位保存线程运行状态。JVM只会直接对Java stack执行两种操作：以帧为单位压栈或出栈。每当线程调用一个方法时，就对当前状态作为一个帧保存到java stack中；当一个方法调用返回时，从java stack弹出一个帧(出帧)

 

④、Program Counter(程序计数器)

PC寄存器是用于存储每个线程下一步将执行的JVM指令，如该方法为native的，则PC寄存器中不存储任何信息。

⑤、Native method stack(本地方法栈) 

对于运行中的Java程序而言，会用到和本地方法相关的数据区。调用本地方法时，不受虚拟机限制。

异常与参数

1、java.lang.OutOfMemoryError:java heap space

New Generation和Old Generation空间不足，参数-Xms和-Xmx。

2、java.lang.OutOfMemoryError: Java Permanent Space

     永久存储区空间不足，-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize

-Xss 单个线程堆栈大小值；JDK1.5以后每个线程堆栈大小为1M，以前为256K。

-XX:+UseParNewGC可用来设置年轻代为并发收集(多cpu),如果服务器多cpu，开启此参数多cpu并发收集垃圾。

+UseParallelGc，选择垃圾收集器为并行收集器。此配置仅对年轻代有效。

-XX:ParallelGCThreads 年轻代并行垃圾收集的前提下的线程数，增加并发度。最好与处理器数目相等。

-XX:PermSize 应用服务器启动时，永久存储去的初始内存大小。

-XX:MaxPermSize 应用运行中，永久存储去的极限值，默认值为64M。

生产环境-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize强烈推荐值设为相同

-Xms 启动应用时，JVM堆空间的初始大小值，默认值是物理内存的1/64但小于1G。

-Xmx 应用运行中，JVM堆空间的极限值，默认值是物理内存的1/4但小于1G。为了不消耗扩大JVM堆控件分配的开销，参数和-Xms这两个值设为相等，考虑到需要开线程，将此值设为内存的80%。

-Xmn 此参数硬性规定堆空间的新生代空间大小，推荐设为堆空间大小的1/4。