Java：为什么它使用固定数量的内存？或者它是如何管理内存的？

JVM似乎使用了一些固定数量的内存。至少我经常看到参数

-Xmx

（用于最大大小）和

-Xms

（用于初始大小）表明

我觉得Java应用程序不能很好地处理内存。我注意到一些事情：

• 即使是一些非常小的示例演示应用程序也会加载大量内存。这可能是因为加载了Java库。但是为什么需要为每个Java实例加载库呢？（看起来是这样的，因为多个小应用程序线性占用更多内存。有关我在哪里描述此问题的详细信息，请参阅。）或者为什么这样做

• 像Eclipse这样的大型Java应用程序经常会因一些OutOfMemory异常而崩溃。这总是很奇怪，因为我的系统上仍然有大量可用内存。通常，它们在运行时消耗越来越多的内存。我不确定他们是否有一些内存泄漏，或者这是由于内存池中的碎片造成的——我感觉后者就是这样

• Java库似乎比类似的强大库（例如Qt）需要更多的内存。为什么会这样？（要进行比较，请启动一些Qt应用程序，查看它们的内存使用情况，并启动一些Java应用程序。）

为什么它不使用底层系统技术，比如

malloc

和

free

？或者，如果他们不喜欢libc实现，他们可以使用（比如在FreeBSD和中），这看起来相当不错。我非常确信，这将比JVM内存池性能更好。而且不仅性能更好，还需要更少的内存，特别是对于小型应用程序

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另外：有人已经试过了吗？我对基于LLVM的Java JIT编译器非常感兴趣，它只使用

malloc

/

free

进行内存处理

或者，这也可能因JVM实现而异？我主要使用了Sun JVM

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（还要注意：这里我不是直接谈论GC。GC只负责计算可以删除哪些对象并初始化内存释放，但实际释放是另一个子系统。好吧，这是一些自己的内存池实现，而不仅仅是调用

free

）

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编辑：一个非常相关的问题：或者换一种说法：为什么JVM处理内存分配的方式不同于本机应用程序？

Java确实使用了

malloc

和

free

，或者至少JVM的实现可能是这样的。但是，由于Java跟踪分配和垃圾收集无法访问的对象，它们显然是不够的

至于你课文的其余部分，我不确定是否有问题

即使是一些非常小的示例演示应用程序也会加载大量内存。这可能是因为加载了Java库。但是为什么需要为每个Java实例加载库呢？（看起来是这样的，因为多个小应用程序线性占用更多内存。请参阅此处了解我在哪里描述此问题的一些详细信息。）或者为什么这样做

这可能是由于启动和运行JVM的开销造成的

像Eclipse这样的大型Java应用程序经常会因一些OutOfMemory异常而崩溃。这总是很奇怪，因为我的系统上仍然有大量可用内存。通常，它们在运行时消耗越来越多的内存。我不确定他们是否有一些内存泄漏，或者这是由于内存池中的碎片造成的——我感觉后者就是这样

我不完全确定你所说的“经常撞车”是什么意思，因为我认为这已经很久没有发生在我身上了。如果是，可能是因为您前面提到的“最大大小”设置

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你问Java为什么不使用

malloc

和

free

的主要问题归结为目标市场的问题。Java的设计目的是消除开发人员对内存管理的头痛。java的垃圾回收器在释放内存时，可以很好地释放内存，但是java并不是在内存限制的情况下与C++竞争。Java很好地完成了它想要做的事情（消除了开发人员级内存管理），JVM也很好地承担了这一责任，这对于大多数应用程序来说已经足够好了

Java在启动时分配一个“堆”内存，或一个固定大小的块（Xms参数）。它实际上并没有立即使用所有这些内存，但它告诉操作系统“我需要这么多内存”。然后，当您在Java环境中创建对象和工作时，它会将创建的对象放入预先分配的内存堆中。如果该内存块已满，那么它将从操作系统请求多一点内存，直到达到“最大堆大小”（max heap size）（-Xmx参数）

一旦达到最大大小，Java将不再从操作系统请求更多的RAM，即使有很多空闲内存。如果您尝试创建更多的对象，那么就没有堆空间了，您将得到OutOfMemory异常。 现在，如果您正在查看Windows任务管理器或类似的东西，您将看到使用X兆内存的“java.exe”。这种类型对应于它为堆请求的内存量，而不是堆内使用的内存量

换句话说，我可以编写应用程序：

class myfirstjavaprog
{  
    public static void main(String args[])
    {
       System.out.println("Hello World!");
    }
}

基本上只需要很少的内存。但如果我用cmd行运行它：

java.exe myfirstjavaprog -Xms 1024M

然后，在启动时，java会立即向操作系统请求1024MB的ram，这将在Windows任务管理器中显示。实际上，这个ram并没有被使用，但java保留了它供以后使用

相反，如果我有一个尝试创建10000字节大数组的应用程序：

class myfirstjavaprog
{  
    public static void main(String args[])
    {
       byte[] myArray = new byte[10000];
    }
}

但是用命令行运行它：

java.exe myfirstjavaprog -Xms 100 -Xmx 100

那么Java只能支持