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《Linux與JVM的內(nèi)存關(guān)系分析-Java開(kāi)發(fā)Java經(jīng)驗(yàn)技巧》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、Linux與JVM的內(nèi)存關(guān)系分析-編程開(kāi)發(fā)技術(shù)Linux與JVM的內(nèi)存關(guān)系分析原文出處：美團(tuán)技術(shù)團(tuán)隊(duì)引言在一些物理內(nèi)存為8g的服務(wù)器上,主要運(yùn)行一個(gè)Java服務(wù)，系統(tǒng)內(nèi)存分配如下:Java服務(wù)的JVM堆大小設(shè)置為6g,一個(gè)監(jiān)控進(jìn)程占用大約600m,Linux口身使用人約800m。從衣面上，物理內(nèi)存應(yīng)該是足夠使用的；但實(shí)際運(yùn)行的情況是，會(huì)發(fā)生大量使用SWAP（說(shuō)明物理內(nèi)存不夠使用了），如下圖所示。同時(shí)，由于SWAP和GC同時(shí)發(fā)生會(huì)致使JVM嚴(yán)重卡頓，所以我們要追問(wèn)：內(nèi)存究竟去哪兒了？2.33G1.86GB
2、1.4GB953.67MB476.84Mpn?一4、uQipn—4lastminavg□Usedswapspace[all]0B0B321.01hoom卜090oorNI卜0S0oorNI卜0寸0卜oeooorNI卜000oorNI0000min53.79MElast[all]128.43MBIDUsedswapspace要分析這個(gè)問(wèn)題，理解JVM和操作系統(tǒng)Z間的內(nèi)存關(guān)系非常重要。接下來(lái)主要就Linux與JVM之間的內(nèi)存關(guān)系進(jìn)行一些分析。一、Linux與進(jìn)程內(nèi)存模型JVM以一個(gè)進(jìn)程（Process）的身
3、份運(yùn)行在Linux系統(tǒng)上，了解Linux與進(jìn)程的內(nèi)存關(guān)系，是理解JVM與Linux內(nèi)存的關(guān)系的基礎(chǔ)。下圖給出了硬件、系統(tǒng)、進(jìn)程三個(gè)層面的內(nèi)存之間的概要關(guān)系。從硬件上看，Linux系統(tǒng)的內(nèi)存空間由兩個(gè)部分構(gòu)成：物理內(nèi)存和SWAP（位于磁盤(pán)）。物理內(nèi)存是Linux活動(dòng)時(shí)使用的主要內(nèi)存區(qū)域；當(dāng)物理內(nèi)存不夠使用時(shí)，Linux會(huì)把一部分暫時(shí)不用的內(nèi)存數(shù)據(jù)放到磁盤(pán)上的SWAP屮去，以便騰出更多的可用內(nèi)存空間；而當(dāng)需要使用位于SWAP的數(shù)據(jù)時(shí)，必須先將其換冋到內(nèi)存中。從Linux系統(tǒng)上看，除了引導(dǎo)系統(tǒng)的BIN區(qū)，整個(gè)
4、內(nèi)存空間主耍被分成兩個(gè)部分:內(nèi)核內(nèi)存(Kernelspace)、用戶內(nèi)存(Userspace)。內(nèi)核內(nèi)存是Linux自身使用的內(nèi)存空間，主要提供給程序調(diào)度、內(nèi)存分配、連接硬件資源等程序邏輯使用。用戶內(nèi)存是提供給各個(gè)進(jìn)程主要空間，Linux給各個(gè)進(jìn)程提供和同的虛擬內(nèi)存空間；這使得進(jìn)程Z間和互獨(dú)立，互不干擾。實(shí)現(xiàn)的方法是采用虛擬內(nèi)存技術(shù)：給每一個(gè)進(jìn)程一定虛擬內(nèi)存空間，而只有當(dāng)虛擬內(nèi)存實(shí)際被使用時(shí)，才分配物理內(nèi)存。如下圖所示，對(duì)于32的Linux系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一般將0?3G的虛擬內(nèi)存空間分配做為用戶空間，將3?4
5、G的虛擬內(nèi)存空間分配為內(nèi)核空間；64位系統(tǒng)的劃分情況是類(lèi)似的。32位結(jié)構(gòu)OGB3GB4GB用戶內(nèi)存64位結(jié)構(gòu)OGB512GBorMore用戶內(nèi)存從進(jìn)程的角度來(lái)看，進(jìn)程能直接訪問(wèn)的用戶內(nèi)存(虛擬內(nèi)存空間)被劃分為5個(gè)部分：代碼區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)、堆區(qū)、棧區(qū)、未使用區(qū)。代碼區(qū)屮存放應(yīng)用程序的機(jī)器代碼，運(yùn)行過(guò)程中代碼不能被修改，具有只讀和固定大小的特點(diǎn)。數(shù)據(jù)區(qū)中存放了應(yīng)用程序屮的全局?jǐn)?shù)據(jù)，靜態(tài)數(shù)據(jù)和一-些常量字符串等,其大小也是固定的。堆是運(yùn)行時(shí)程序動(dòng)態(tài)申請(qǐng)的空間，屬于程序運(yùn)行時(shí)直接申請(qǐng)、釋放的內(nèi)存資源。棧區(qū)用來(lái)存放
6、函數(shù)的傳入?yún)?shù)、臨時(shí)變量，以及返回地址等數(shù)據(jù)。未使用區(qū)是分配新內(nèi)存空間的預(yù)備區(qū)域。二、進(jìn)程與JVM內(nèi)存模型JVM木質(zhì)就是一個(gè)進(jìn)程，因此其內(nèi)存模型也有進(jìn)程的一般特點(diǎn)。但是，JVM又不是一個(gè)普通的進(jìn)程，其在內(nèi)存模型上冇許多嶄新的特點(diǎn)，主要原因冇兩個(gè)：1.JVM將許多本來(lái)屈于操作系統(tǒng)管理范疇的東西，移植到了JVM內(nèi)部，目的在于減少系統(tǒng)調(diào)用的次數(shù)；2?JavaNlO,目的在于減少用于讀寫(xiě)10的系統(tǒng)調(diào)用的開(kāi)銷(xiāo)。JVM進(jìn)程與普通進(jìn)程內(nèi)存模型比較如下圖：7內(nèi)核內(nèi)彳需要說(shuō)明的是，這個(gè)模型的并不是JVM內(nèi)存使用的精確模型
7、，更側(cè)重于從操作系統(tǒng)的角度而省略了一些JVM的內(nèi)部細(xì)節(jié)（盡管也很重要）。下面從用戶內(nèi)存和內(nèi)核內(nèi)存兩個(gè)方面講解JVM進(jìn)程的內(nèi)存特點(diǎn)。1?用戶內(nèi)存上圖特別強(qiáng)調(diào)了JVM進(jìn)程模型的代碼區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)指的是JVM口身的，而非Jewel程序的。普通進(jìn)程棧區(qū)，在JV1—般僅僅用做線程棧。JVM的堆區(qū)和普通進(jìn)程的差別是最大的，下面具體詳細(xì)說(shuō)明：首先是永久代。永久代木質(zhì)上是Java程序的代碼區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。Java程序中類(lèi)（class）,會(huì)被加載到整個(gè)區(qū)域的不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中去，包括常量池、域、方法數(shù)據(jù)、方法體、構(gòu)造函數(shù)、以及類(lèi)小
8、的專(zhuān)用方法、實(shí)例初始化、接口初始化等。這個(gè)區(qū)域?qū)τ诓僮飨到y(tǒng)來(lái)說(shuō)，是堆的一個(gè)部分；而對(duì)于Java程序來(lái)說(shuō)，這是容納程序木身及靜態(tài)資源的空間，使得JVM能夠解釋執(zhí)行Java程序。其次是新生代和老年代。新生代和老年代才是Java程序真正使用的堆空間，主要用于內(nèi)存對(duì)象的存儲(chǔ)；但是其管理方式和普通進(jìn)程有本質(zhì)的區(qū)別。普通進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)給內(nèi)存對(duì)象分配空間時(shí)，比如C++執(zhí)行new操作時(shí)，會(huì)觸發(fā)一次分配內(nèi)存空間的系統(tǒng)調(diào)用，由操作系統(tǒng)的線程根據(jù)對(duì)彖的大小分配好空
