棧內(nèi)存溢出代碼演示2(第三方依賴庫出現(xiàn))：

本案例可以使用JsonIgnore注解解決循環(huán)依賴，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)，只讓部門類去關(guān)聯(lián)員工類，員工類不再關(guān)聯(lián)部門類，在員工類的部門屬性(dept)上加@JsonIgnore注解。具體使用詳情可以點(diǎn)擊此處查看

3.6.線程運(yùn)行診斷

3.6.1.案例1:cpu占用過多(linux系統(tǒng)為例)

排查步驟：

1.在linux中使用top命令，去查看后臺(tái)進(jìn)程對cpu的占用情況
注意，在這之前我們運(yùn)行了一道Java程序

Java代碼占用了CPU的99.3%.top命令只能定位到進(jìn)程，而無法定位到線程。

2.查看線程對cpu的占用情況：ps H -eo pid,tid,%cpu
如果顯示過多，可使用ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 進(jìn)程id,過濾掉不想看的部分進(jìn)程
注意：ps不僅可以查看進(jìn)程，也可以查看線程對CPU的占用情況。H把進(jìn)程中的線程所有信息都展示出來。-eo規(guī)定輸出感興趣的內(nèi)容，這里我們想看看pid,tid和CPU的占用情況%cpu

當(dāng)線程數(shù)太多，排查不方便的話，我們可以用grep pid來進(jìn)行篩選，過濾掉不感興趣的進(jìn)程
ps H -eo pid,tid,%cpu |grep 32655

3.定位到是哪個(gè)線程占用內(nèi)存過高后，再使用Jdk提供的命令(jstack+進(jìn)程id)去查看進(jìn)程中各線程的運(yùn)行信息，需要把第二步中查到的線程id(十進(jìn)制)轉(zhuǎn)為十六進(jìn)制，然后進(jìn)行比較查詢到位置后判斷異常信息。

thread1,thread2,thread3是我們自己定義的線程。
可以根據(jù)線程id，找到有問題的線程，進(jìn)一步定位到問題代碼的源碼行號

3.6.2.案例2:線程診斷_遲遲得不到結(jié)果

仍然通過jdk提供的 jstack+進(jìn)程id的方式，去查看進(jìn)程中各個(gè)線程的運(yùn)行信息

4.本地方法棧

含義：Java虛擬機(jī)調(diào)用本地方法時(shí)，需要給本地方法提供的一些內(nèi)存空間
本地方法不是由Java編寫的代碼，由于Java有時(shí)不能直接和操作系統(tǒng)打交道，所以需要用C/C++語言來與操作系統(tǒng)打交道，那么Java就可以通過調(diào)用本地方法來獲得這些功能。本地方法非常的多，如Object類的clone()，hashCode方法，wait方法,notify方法等

public?native?int?hashCode();

5.堆

5.1.定義

1.虛擬機(jī)棧，程序計(jì)數(shù)器，本地方法棧，這些都是線程私有的，而堆和方法區(qū)，是線程公用的一塊內(nèi)存區(qū)域。
2.通過new關(guān)鍵字創(chuàng)建的對象都會(huì)使用堆內(nèi)存
3.由于堆是線程共享的，堆內(nèi)的對象都要考慮線程安全問題(也有一些例外)
4.堆有垃圾回收機(jī)制，不再被引用的對象會(huì)被回收

5.2.堆內(nèi)存溢出(OutOfMemoryError:Java heap space)

對象一直存在于堆中未被回收，且占用內(nèi)存越來越大，最終導(dǎo)致堆內(nèi)存溢出(雖然堆中有垃圾回收機(jī)制，但垃圾回收機(jī)制不是回收所有的對象)
我們可以看看下面的代碼

public?static?void?main(String[]?args)?{
????????int?i?=?0;
????????try?{
????????????List<String>?list?=?new?ArrayList<>();
????????????String?a?=?"hello";
????????????while?(true)?{
????????????????list.add(a);?//?hello,?hellohello,?hellohellohellohello?...
????????????????a?=?a?+?a;??//?hellohellohellohello
????????????????i++;
????????????}
????????}?catch?(Throwable?e)?{
????????????e.printStackTrace();
????????????System.out.println(i);
????????}}

報(bào)了錯(cuò)誤java.lang.OutOfMemoryError
代碼中每次都拼接一個(gè)hello，由于定義的list集合創(chuàng)建在try語句里面，所以在for循環(huán)不斷執(zhí)行過程中，list集合是不會(huì)被回收的，只要程序還沒到catch之前，它就一直有效。而字符串對象都被追加到了集合內(nèi)部，字符串對象由于一直被使用，所以不會(huì)被回收。
我們可以通過-Xmx來設(shè)置堆空間大小。

我們把堆內(nèi)存改成8M(之前內(nèi)存是4G),此時(shí)只運(yùn)行了17次。

5.3.堆內(nèi)存診斷

1.jps工具：jps,查看當(dāng)前進(jìn)程中有哪些Java進(jìn)程，并將進(jìn)程id顯示出來(idea中通過terminal命令行輸入命令)
2.jmap工具：jmap -heap 進(jìn)程id 查詢某一個(gè)時(shí)刻堆內(nèi)存的占用情況
3.jconsole工具:圖形界面的，多功能監(jiān)測工具，可連續(xù)監(jiān)測，使用流程圖如下(1-2-3)：

6.方法區(qū)

6.1.定義

方法區(qū)（Method Area）與Java堆一樣，是各個(gè)線程共享的內(nèi)存區(qū)域，他用于存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)常量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。(與類有關(guān)的信息)。雖然Java虛擬機(jī)規(guī)范把方法區(qū)描述為堆的一個(gè)邏輯部分，但是他卻有一個(gè)別名叫做Non-Heap（非堆），目的應(yīng)該是與Java堆區(qū)分開來。方法區(qū)在虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建。
對于習(xí)慣在HotSpot虛擬機(jī)上開發(fā)、部署程序的開發(fā)者來說，很多都更愿意把方法取稱為“永久代”（Permanent Generation），本質(zhì)上兩者并不等價(jià)，僅僅是因?yàn)镠otSpot虛擬機(jī)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)選擇把GC分代收集擴(kuò)展至方法區(qū)，或者說使用永久代來實(shí)現(xiàn)方法區(qū)而已，這樣HotSpot的垃圾收集器可以像管理Java堆一樣管理這部分內(nèi)存，能夠省去專門為方法區(qū)編寫內(nèi)存管理代碼的工作。對于其他虛擬機(jī)（如BEA JRockit、IBM J9等）來說是不存在永久代的概念的。原則上，如何實(shí)現(xiàn)方法區(qū)屬于虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，不受虛擬機(jī)規(guī)范約束，但使用永久代來實(shí)現(xiàn)方法區(qū)，現(xiàn)在看來并不是一個(gè)好主意，因?yàn)檫@樣更容易遇到內(nèi)存溢出問題（永久代有-XX:MaxPermSize的上限，J9和JRockit只要沒有觸碰到進(jìn)程可用內(nèi)存的上限，例如32位系統(tǒng)中的4GB，就不會(huì)出現(xiàn)問題），而且有極少數(shù)方法（例如String.intern()）會(huì)因這個(gè)原因?qū)е虏煌摂M機(jī)下有不同的表現(xiàn)。因此，對于HotSpot虛擬機(jī)，根據(jù)官方發(fā)布的路線圖信息，現(xiàn)在也已放棄永久代并逐步改為采用Navtive Memory來實(shí)現(xiàn)方法區(qū)的規(guī)劃，在JDK1.7的HostSpot中，已經(jīng)把原本放在永久代的字符串常量池移出,jdk1.8中后稱作元空間，用的操作系統(tǒng)內(nèi)存。
Java虛擬機(jī)規(guī)范對方法區(qū)的限制非常寬松，除了和Java堆一樣不需要連續(xù)的內(nèi)存和可以喧囂而固定大小或者可擴(kuò)展外，還可以選擇不實(shí)現(xiàn)垃圾收集。相對而言，垃圾收集行為在這個(gè)區(qū)域是比較少出現(xiàn)的，但并非數(shù)據(jù)進(jìn)入了方法區(qū)就如永久代的名字一樣“永久”存在了。這區(qū)域的內(nèi)存回收目標(biāo)主要是針對常量池的回收和對類型的卸載，一般來說，這個(gè)區(qū)域的回收“成績”比較難以令人滿意，尤其是類型的卸載，條件相當(dāng)苛刻，但是這部分區(qū)域的回收確實(shí)是必要的。在Sun公司的BUG列表中，曾出現(xiàn)過的若干個(gè)嚴(yán)重的BUG就是由于低版本的HotSpot虛擬機(jī)對此區(qū)域未完全回收而導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。
根據(jù)Java虛擬機(jī)規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)方法區(qū)無法滿足內(nèi)存分配需求時(shí)，將拋出OutOfMemoryError異常。

文原文關(guān)于虛擬機(jī)的定義：

6.2.定義

jdk1.8之前,方法區(qū)是用的堆內(nèi)存，1.8之后，方法區(qū)用的操作系統(tǒng)內(nèi)存。
這塊不是太清晰，可以參考下此篇博客點(diǎn)擊查看
常量池分為靜態(tài)常量池和動(dòng)態(tài)常量池，下圖中的常量池指的是動(dòng)態(tài)常量池，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)被讀入內(nèi)存中去，而靜態(tài)常量池存在于class文件中

6.3.方法區(qū)內(nèi)存溢出（OutOfMemoryError: Metaspace）

1.8以前會(huì)導(dǎo)致永久代內(nèi)存溢出

1.8以后會(huì)導(dǎo)致元空間內(nèi)存溢出

/**
?*?演示元空間內(nèi)存溢出?java.lang.OutOfMemoryError:?Metaspace
?*?-XX:MaxMetaspaceSize=8m
?*/public?class?Demo1_8?extends?ClassLoader?{?//?可以用來加載類的二進(jìn)制字節(jié)碼
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????int?j?=?0;
????????try?{
????????????Demo1_8?test?=?new?Demo1_8();
????????????
????????????for?(int?i?=?0;?i?< 10000; i++, j++) {
                // ClassWriter 作用是生成類的二進(jìn)制字節(jié)碼
                ClassWriter cw = new ClassWriter(0);
                //參數(shù):版本號， public， 類名, 包名, 父類， 接口
                cw.visit(Opcodes.V1_8, Opcodes.ACC_PUBLIC, "Class" + i, null, "java/lang/Object", null);
                // 生成類，二進(jìn)制字節(jié)碼用byte來表示，返回 byte[]
                byte[] code = cw.toByteArray();
                // 執(zhí)行了類的加載
                test.defineClass("Class" + i, code, 0, code.length); // Class 對象
            }
        } finally {
            System.out.println(j);
        }
    }}

jdk1.8以后， 默認(rèn)情況下，方法區(qū)用的是系統(tǒng)內(nèi)存，所以加大還是不會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存溢出，循環(huán)很多次都運(yùn)行成功。
當(dāng)設(shè)置了-XX:MaxMetaspaceSize=8m，到了5411次就溢出了。報(bào)的是java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace錯(cuò)誤

而1.8以前永久代溢出報(bào)的錯(cuò)誤是java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space

6.4.常量池

常量池，就是一張表，虛擬機(jī)指令根據(jù)這站常量表找到要執(zhí)行的類名、方法名、參數(shù)類型、字面量信息(如字符串常量、true和false)。
運(yùn)行時(shí)常量池，常量池是.class文件中的，當(dāng)該類被加載，它的常量池信息就會(huì)放入運(yùn)行時(shí)常量池，并把里面的符號地址變?yōu)檎鎸?shí)地址*。

public class HelloWorld {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("hello,world");
	}}

以上是一個(gè)helloworld程序，helloworld要運(yùn)行，肯定要先編譯成一個(gè)二進(jìn)制字節(jié)碼。
二進(jìn)制字節(jié)碼由類的基本信息、常量池、類方法定義（包含了虛擬機(jī)指令）。
反編譯HelloWorld(之前需要運(yùn)行將.java文件編譯成.class文件)
使用idea工具

F:\IDEA\projects\jvm>javap?-v?F:\IDEA\projects\jvm\out\production\untitled\HelloWorld.class

F:\IDEA\projects\jvm\out\production\untitled\是HelloWorld.class所在的路徑

顯示類的詳細(xì)信息

Classfile?/F:/IDEA/projects/jvm/out/production/untitled/HelloWorld.class
??Last?modified?2021-1-30;?size?533?bytes
??MD5?checksum?82d075eb7217b4d23706f6cfbd44f8f1
??Compiled?from?"HelloWorld.java"public?class?HelloWorld
??minor?version:?0
??major?version:?52
??flags:?ACC_PUBLIC,?ACC_SUPER

可以看到類的文件，最后修改時(shí)間，簽名。以及版本等等。有的還有訪問修飾符、父類和接口等詳細(xì)信息。

顯示常量池

Constant?pool:
???#1?=?Methodref??????????#6.#20?????????//?java/lang/Object."<init>":()V
???#2?=?Fieldref???????????#21.#22????????//?java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
???#3?=?String?????????????#23????????????//?hello,world
???#4?=?Methodref??????????#24.#25????????//?java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
???#5?=?Class??????????????#26????????????//?HelloWorld
???#6?=?Class??????????????#27????????????//?java/lang/Object
???#7?=?Utf8???????????????<init>
???#8?=?Utf8???????????????()V
???#9?=?Utf8???????????????Code
??#10?=?Utf8???????????????LineNumberTable
??#11?=?Utf8???????????????LocalVariableTable
??#12?=?Utf8???????????????this
??#13?=?Utf8???????????????LHelloWorld;
??#14?=?Utf8???????????????main
??#15?=?Utf8???????????????([Ljava/lang/String;)V
??#16?=?Utf8???????????????args
??#17?=?Utf8???????????????[Ljava/lang/String;
??#18?=?Utf8???????????????SourceFile
??#19?=?Utf8???????????????HelloWorld.java
??#20?=?NameAndType????????#7:#8??????????//?"<init>":()V
??#21?=?Class??????????????#28????????????//?java/lang/System
??#22?=?NameAndType????????#29:#30????????//?out:Ljava/io/PrintStream;
??#23?=?Utf8???????????????hello,world
??#24?=?Class??????????????#31????????????//?java/io/PrintStream
??#25?=?NameAndType????????#32:#33????????//?println:(Ljava/lang/String;)V
??#26?=?Utf8???????????????HelloWorld
??#27?=?Utf8???????????????java/lang/Object
??#28?=?Utf8???????????????java/lang/System
??#29?=?Utf8???????????????out
??#30?=?Utf8???????????????Ljava/io/PrintStream;
??#31?=?Utf8???????????????java/io/PrintStream
??#32?=?Utf8???????????????println
??#33?=?Utf8???????????????(Ljava/lang/String;)V

顯示方法定義

{
??public?HelloWorld();
????descriptor:?()V
????flags:?ACC_PUBLIC
????Code:
??????stack=1,?locals=1,?args_size=1
?????????0:?aload_0?????????1:?invokespecial?#1??????????????????//?Method?java/lang/Object."<init>":()V
?????????4:?return
??????LineNumberTable:
????????line?1:?0
??????LocalVariableTable:
????????Start??Length??Slot??Name???Signature????????????0???????5?????0??this???LHelloWorld;

??public?static?void?main(java.lang.String[]);
????descriptor:?([Ljava/lang/String;)V
????flags:?ACC_PUBLIC,?ACC_STATIC
????Code:
??????stack=2,?locals=1,?args_size=1
?????????0:?getstatic?????#2??????????????????//?Field?java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
?????????3:?ldc???????????#3??????????????????//?String?hello,world
?????????5:?invokevirtual?#4??????????????????//?Method?java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
?????????8:?return
??????LineNumberTable:
????????line?3:?0
????????line?4:?8
??????LocalVariableTable:
????????Start??Length??Slot??Name???Signature????????????0???????9?????0??args???[Ljava/lang/String;}

第一個(gè)方法是public HelloWorld();它是編譯器自動(dòng)為我們構(gòu)造的無參構(gòu)造方法。
第二個(gè)是public static void main(java.lang.String[]);即main方法
方噶里面就包括了虛擬機(jī)的指令了。
getstatic獲取一個(gè)靜態(tài)變量，即獲取System.out靜態(tài)變量
ldc是加載一個(gè)參數(shù)，參數(shù)是字符串hello,world
invokevirtual虛方法調(diào)用，println方法
return執(zhí)行結(jié)束。
我們getstatic、ldc、invokevirtual后面都有一個(gè)#2,#3,#4。在解釋器翻譯這些虛擬機(jī)指令的時(shí)候，它會(huì)把這些#2,#3,#4進(jìn)行一個(gè)查表翻譯。比如getstatic #2，就去查常量池的表。在常量池中
#2 = Fieldref #21.#22 引用的是成員變量#21,#22.
#21 = Class #28 // java/lang/System
#22 = NameAndType #29:#30 // out:Ljava/io/PrintStream;
然后再去找#28.29，30
#28 = Utf8 java/lang/System
#29 = Utf8 out
#30 = Utf8 Ljava/io/PrintStream;
所以現(xiàn)在我就知道了，我是要找到j(luò)ava.lang.system類下叫out的成員變量，類型是java/io。
同理，ldc是找#3 = String #23 Utf8 hello,world，它是虛擬機(jī)常量池的一個(gè)字符串。把helloworld常量變成字符串對象加載進(jìn)來。
invokevirtual #4 Methodref #24.#25 等等
所以常量池的作用就是給我們指令提供一些常量符號，根據(jù)這些常量符號，我們就可以根據(jù)查表的方式去找到它，這樣虛擬機(jī)才能成功的執(zhí)行它。

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