了解JVM内存分配和Java内存不足：堆空间

鄢朝斑

2023-03-14

问题内容：

我正在研究真正了解JVM中内存分配的工作方式。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（例如Xms和Xmx）来增加JVM为正在运行的进程分配的堆空间。这是解决此问题的一种可能的解决方案，或者我可以检查代码是否存在内存泄漏并在那里解决问题。

我的问题是：

1）JVM如何实际为其分配内存？这与OS如何将可用内存传递给JVM有什么关系？或更一般而言，任何进程的内存分配实际上如何工作？

2）虚拟内存如何发挥作用？假设您有一个具有32GB物理内存的系统，并且已将所有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，我们如何才能强制该进程使用虚拟内存而不是遇到OOM异常？

谢谢。

问题答案：

JVM如何实际为自己分配内存？

对于堆，它分配一个最大大小的连续大内存区域。最初是虚拟内存，但是随着时间的流逝，它变成了在操作系统的控制下所使用部分的真实内存

这与OS如何将可用内存传递给JVM有什么关系？

JVM对操作系统中的可用内存一无所知。

或更笼统地说，任何进程的内存分配实际上如何工作？

通常，它使用malloc和free。

虚拟内存如何发挥作用？

最初分配虚拟内存，然后将其转换为实际使用的内存。这对于任何过程都是正常的。

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

你不能操作系统需要一些内存，并且将有其他用途的内存。即使在JVM内，堆也仅是所使用内存的一部分。如果您有32 GB的内存，我建议最大为24 GB的堆。

假设您的进程实际上消耗了所有32GB的内存，

假设您有48 GB，然后启动一个使用32 GB主内存的进程。

我们如何强制该过程使用虚拟内存而不是遇到OOM异常？

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

通过仔细使用堆外内存，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，如果需要32 GB的堆，请购买64 GB的主内存。