【基础篇】十、JVM堆 && 直接内存

运行时数据区域，还有两组成部分：堆和方法区，和栈、程序计数器不同，它们是线程共享的

一、堆

1、堆heap

• 堆内存是线程共享的
• 创建出来的对象存于堆内存

如图：栈里的局部变量中存了堆上对象的引用：

2、堆溢出

ArrayList<Object> list = new ArrayList<>();
while (true) {
    list.add(new byte[1024 * 1024]);
}

一直new对象往堆里放，最终达到堆内存上限值后堆内存溢出OutOfMemory：Java heap space

3、used、total、max

• used：已使用的堆内存
• total：可用堆内存大小
• max：最大可分配的堆内存
  

调整下上面的代码：

ArrayList<Object> list = new ArrayList<>();
while (true) {
    System.in.read();
    System.out.println("往堆中放入一次...");
    list.add(new byte[1024 * 1024 * 10]);
}

使用阿尔萨斯工具来看JVM信息：

dashboard -i 刷新频率（毫秒）

或者直接使用memory只查看内存：

memory

随着堆中对象变多，used即将达到total时，total值变大，但最大只能到与max相等：

但并不是当used = max = total的时候，堆内存就溢出了！！ 这和垃圾回收有关。

4、设置堆内存大小

添加虚拟机参数：

-Xmx值 -Xms值

//eg:
-Xmx1g -Xms1g

在Dockerfile中可写：

ENV JAVA_OPTS="-Xms512m -Xmx512m "

其中：

• –Xmx是max最大值，-Xms 是初始的total
• 单位默认字节byte且是1024的倍数，可k或者K(KB)、m或者M(MB)、g或者G(GB）
• 限制Xmx必须大于 2 MB，Xms必须大于1MB

开发中，把-Xmx和-Xms设为相同的值，如此，程序启动后的可用内存就是最大内存，无需向JVM频繁申请，以减少申请内存的时间开销。

二、直接内存

直接内存不属于Java运行时的内存区域，用途：

• Java堆中的对象如果不再使用要回收，回收时会影响对象的创建和使用

• 普通IO，是文件先读到内存（缓存区），再复制到JVM堆中。引入直接内存则不用复制这一步，直接让堆中存一个引用
  

• JDK8及以后，存方法区的数据

使用ByteBuffer创建直接内存上的数据：

public class Demo2 {

    public static int size = 1024 * 1024 * 100;
    public static List<ByteBuffer> list = new ArrayList<>();
    public static int count = 0;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        System.in.read();
        while(true){
            ByteBuffer directSpace = ByteBuffer.allocateDirect(size);
            list.add(directSpace);
            System.out.println(++count);
            Thread.sleep(5000);
        }
    }
}

阿尔萨斯查看：

修改直接内存的上限：

-XX:MaxDirectMemorySize=大小

//eg:-XX:MaxDirectMemorySize=300m

出现直接内存溢出：