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了解JVM内存分配和Java内存不足：堆空间

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了解JVM内存分配和Java内存不足：堆空间,java,memory,memory-management,jvm,out-of-memory,Java,Memory,Memory Management,Jvm,Out Of Memory,我正在研究如何真正理解JVM中的内存分配工作。 我正在编写一个内存不足的应用程序：堆空间异常 我知道我可以传入VM参数，比如Xms和Xmx，以增加JVM为正在运行的进程分配的堆空间。这是问题的一种可能解决方案，或者我可以检查我的代码是否存在内存泄漏，并在那里修复问题 我的问题是： 1） JVM实际上是如何为自己分配内存的？这与操作系统如何向JVM传递可用内存有关？或者更一般地说，任何进程的内存分配实际上是如何工作的 2） 虚拟内存是如何发挥作用的？假设您有一个具有32GB物理内存的系统，并将所有

我正在研究如何真正理解JVM中的内存分配工作。 我正在编写一个内存不足的应用程序：堆空间异常

我知道我可以传入VM参数，比如Xms和Xmx，以增加JVM为正在运行的进程分配的堆空间。这是问题的一种可能解决方案，或者我可以检查我的代码是否存在内存泄漏，并在那里修复问题

我的问题是：

1） JVM实际上是如何为自己分配内存的？这与操作系统如何向JVM传递可用内存有关？或者更一般地说，任何进程的内存分配实际上是如何工作的

2） 虚拟内存是如何发挥作用的？假设您有一个具有32GB物理内存的系统，并将所有32GB分配给Java进程。假设您的进程实际上消耗了所有32GB的内存，我们如何强制该进程使用虚拟内存，而不是运行OOM异常

谢谢

  • JVM从操作系统分配Java堆内存，然后管理 Java应用程序的堆。当应用程序创建新的 对象，JVM子对象将连续的堆内存区域分配给 保存它。堆中被任何其他对象引用的对象 是“活的”，并且只要它继续存在，就一直在堆中 参考。不再被引用的对象是垃圾，可以 从堆中清除以回收它们占用的空间。JVM 执行垃圾收集（GC）以删除这些对象， 重新组织堆中剩余的对象。
    资料来源：

  • 在使用虚拟内存的系统中，物理内存分为 大小相同的页面。进程寻址的内存也被划分 放入相同大小的逻辑页。当进程引用 内存地址，内存管理器从磁盘获取 包括引用的地址，并将其放置在空的物理地址中 在内存中翻页

    • 来源：

    想要分配内存的JVM（或任何进程）将调用C运行时“”函数。此函数用于维护C运行时的堆内存。它反过来从操作系统内核获取内存——用于此操作的函数依赖于平台；在Linux中，它可能使用系统调用

    一旦JVM获得了内存，它就会管理内存本身，将部分内存分配给运行程序创建的各种对象

    虚拟内存完全由操作系统内核处理。内核管理物理内存页到各个进程地址空间的映射；如果系统中的物理内存少于所有进程所需的内存，那么操作系统内核将把其中的一部分交换到磁盘上

    您不能（也不需要）强制进程使用虚拟内存。它对您的流程是透明的

    如果出现“内存不足”错误，则原因可能是：

  • 正在超出JVM限制。如您在问题中所述，它们由各种命令行参数和/或属性控制

  • 操作系统可能已用完交换空间（或者没有配置任何交换空间以启动）。或者有些操作系统甚至不支持虚拟内存，在这种情况下，您的实际内存已经用完了

  • 大多数操作系统都为管理员提供了限制进程占用内存量的工具，例如，在Linux中，系统调用和/或ulimit shell命令都设置了内核将遵守的限制。如果进程请求的内存超过限制允许的内存，则尝试将失败（通常会导致内存不足消息）

    • JVM实际上是如何为自己分配内存的

    对于堆，它分配一个最大大小的大型连续内存区域。然而，最初这是虚拟内存，随着时间的推移，它会在操作系统的控制下成为所使用部分的真实内存

    这与操作系统如何向JVM传递可用内存有关

    JVM不知道操作系统中的可用内存

    或者更一般地说，任何进程的内存分配实际上是如何工作的

    一般来说，它使用malloc和free

    虚拟内存是如何发挥作用的

    最初分配虚拟内存，并在使用时将其转换为实际内存。这对于任何过程来说都是正常的

    假设您有一个具有32GB物理内存的系统，并将所有32GB分配给Java进程

    你不能。操作系统需要一些内存，并且会有其他用途的内存。即使在JVM中，堆也只是所用内存的一部分。如果你有32 GB的内存，我建议最大堆容量为24 GB

    假设您的进程实际上消耗了所有32GB的内存

    假设您有48 GB，并且启动了一个使用32 GB主内存的进程

    我们如何强制流程使用虚拟内存，而不是遇到OOM异常

    应用程序从一开始就使用虚拟内存。您不能使堆太大，因为如果它开始交换您的计算机（不仅仅是您的应用程序）将变得不可用

    通过小心地使用堆外内存，可以使用比物理内存更多的内存。但是，托管内存必须位于物理内存中，因此如果您需要32 GB的堆，请购买64 GB的主内存。

    本博客介绍Java内存利用率，您可能会发现这一点很有用：

    如果您还没有使用过像VisualVM这样的分析器，请使用它。它可以让您深入了解应用程序内部发生的情况，例如哪些对象没有被垃圾收集，以及何时分配内存。问题：您能告诉我，为什么JVM_outOfMemory是一个错误而不是例外。@TusharPandey来自Javadoc 8 for error