java内存模型

Weblogic系统管理总结(7.1/8.0)

关于JVM内存管理（适用于所有J2EE产品）
援引JDK1.3为例(JDK 1.4除了在垃圾回收上有变化，其他的变化不大)：

现在无论是JDK1.3还是1.4，我们都是使用Sun JDK。
请注意：weblogic8.0自带了2种JDK，一种是Sun JDK，另一种是BEA自己的JRocket。

1. JVM内存段分配及启动参数：

J2EE服务器的内存组成：
? Java堆：我们的程序和对象都在这个堆进行管理
? C堆：当引用到一些Native的对象，如网络访问、OCI方式的数据库连接等都在C堆里进行管理

Java堆的描述：

如下图

 

内存由 Perm 和 Heap 组成. 其中

Heap = {Old + young = { Eden , from, to } }

? Young及Old区域用来存放由Java类而生成的内存对象；
? Perm区域用来存放Java类及其他虚拟机自己的静态数据

垃圾回收描述：

垃圾回收分多级，0级为全部(Full)的垃圾回收，会回收OLD段中的垃圾；1级或以上为部分垃圾回收，只会回收Young中的垃圾，内存溢出通常发生于OLD段或 Perm段垃圾回收后，仍然无内存空间容纳新的Java对象的情况。

当一个URL被访问时，内存申请过程如下：
A. JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块内存区域
B. 当Eden空间足够时，内存申请结束。否则到下一步
C. JVM试图释放在Eden中所有不活跃的对象（这属于1或更高级的垃圾回收）；释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象，则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区/OLD区
D. Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域，当OLD区空间足够时，Survivor区的对象会被移到Old区，否则会被保留在Survivor区
E. 当OLD区空间不够时，JVM会在OLD区进行完全的垃圾收集（0级）
F. 完全垃圾收集后，若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象，导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存区域，则出现”out of memory错误”

Java堆相关参数：

ms/mx：定义YOUNG+OLD段的总尺寸，ms为JVM启动时YOUNG+OLD的内存大小；mx为最大可占用的YOUNG+OLD内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同，以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。

NewSize/MaxNewSize：定义YOUNG段的尺寸，NewSize为JVM启动时YOUNG的内存大小；MaxNewSize为最大可占用的YOUNG内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同，以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。

PermSize/Max PermSize：定义 Perm段的尺寸， PermSize为JVM启动时 Perm的内存大小；Max PermSize为最大可占用的 Perm内存大小。在用户生产环境上一般将这两个值设为相同，以减少运行期间系统在内存申请上所花的开销。

SurvivorRatio：设置Survivor空间和Eden空间的比例

例：
MEM_ARGS="-Xms512m -Xmx512m -XX:NewSize=256m -XX:MaxNewSize=256m -XX: PermSize=128m -XX:Max PermSize=128m -XX:SurvivorRatio=6"

在上面的例子中：
YOUNG+OLD: 512M
YOUNG: 256M
Perm: 128M
Eden: YOUNG*6/(6+1+1)=192M
Survivor: YOUNG/(6+1+1)=32M

Java堆的总尺寸=YOUNG+OLD+ Perm=640M

2. JVM内存分析工具

可以使用HPjmeter来进行分析，需要将JDK的GC日志打开(-verbose:gc)，可定期用HPjmeter对GC日志进行分析，Demo工具可提供Java Heap内存变化图，以及垃圾回收图，这样就很容易分析内存溢出时是哪个段产生问题

3. 内存溢出的可能性

1. OLD段溢出

这种内存溢出是最常见的情况之一，产生的原因可能是：
1) 设置的内存参数过小(ms/mx, NewSize/MaxNewSize)
2) 程序问题
? 单个程序持续进行消耗内存的处理，如循环几千次的字符串处理，对字符串处理应建议使用StringBuffer。此时不会报内存溢出错，却会使系统持续垃圾收集，无法处理其它请求，相关问题程序可通过Thread Dump获取（见系统问题诊断一章）

? 单个程序所申请内存过大，有的程序会申请几十乃至几百兆内存，此时JVM也会因无法申请到资源而出现内存溢出，对此首先要找到相关功能，然后交予程序员修改，要找到相关程序，必须在Apache日志中寻找。

? 当Java对象使用完毕后，其所引用的对象却没有销毁，使得JVM认为他还是活跃的对象而不进行回收，这样累计占用了大量内存而无法释放。由于目前市面上还没有对系统影响小的内存分析工具，故此时只能和程序员一起定位。

2. Perm段溢出

通常由于 Perm段装载了大量的Servlet类而导致溢出，目前的解决办法：
1) 将 PermSize扩大，一般256M能够满足要求
2) 若别无选择，则只能将servlet的路径加到CLASSPATH中，但一般不建议这么处理

3. C Heap溢出

系统对C Heap没有限制，故C Heap发生问题时，Java进程所占内存会持续增长，直到占用所有可用系统内存。以下是一个案例，发生在INCOME：

假如项目的生产环境为HPUX，使用的数据库连接池为OCI模式，在应用服务器所安装的Oracle客户端版本为Oracle 9201

症状：Java进程所占内存不断增长，直到使用完系统所有内存而崩溃。

寻找问题方法：

对UNIX操作系统来说，Java Heap在进程的数据段、C Heap在进程的堆栈段，我们持续分析Java进程的数据段及堆栈段的增长情况（系统有相关的内存分析的系统调用），结果发现其堆栈段持续增长，说明问题不在Java相关的部分，而是在其它部分。