Java8内存模型—永久代(PermGen)和元空间(Metaspace)

图片 8

Java 6,7,8 中的 String.intern – 字符串池

那篇文章将要探讨 Java 6
中是什么样兑现 String.intern 方法的,以至那些形式在 Java 7 以至 Java 第88中学做了哪些调治。

缘起

开头介绍 intern(卡塔尔(قطر‎方法前,先看贰个大致的 Java程序吗!上面是一段
Java代码,代码内容比较轻易,简单的讲,正是相比比较多少个字符串是不是等于并出口对比结实。然则,看似轻松的字符串比较操作,却暗含玄机,聪明的你,能一字不差的表露最后的输出结果么?假使您明白答案并通晓原因来讲,那么你就可以选择跳过此篇博文去干更有意义的事了。假若无法的话,要不就跟小说者一同摸清毕竟吧!

public class Intern {
    // 测试 String.intern()的使用
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "abc";
        String str2 = "abc";
        String str3 = "a";
        String str4 = "bc";
        String str5 = str3 + str4;
        String str6 = new String(str1);

        print("------no intern------");
        printnb("str1 == str2 ? ");
        print( str1 == str2);
        printnb("str1 == str5 ? ");
        print(str1 == str5);
        printnb("str1 == str6 ? ");
        print(str1 == str6);
        print();

        print("------intern------");
        printnb("str1.intern() == str2.intern() ? ");
        print(str1.intern() == str2.intern());
        printnb("str1.intern() == str5.intern() ? ");
        print(str1.intern() == str5.intern());
        printnb("str1.intern() == str6.intern() ? ");
        print(str1.intern() == str6.intern());
        printnb("str1 == str6.intern() ? ");
        print(str1 == str6.intern());
    }
}

Duang, the true answer is over here:

------no intern------
str1 == str2 ? true
str1 == str5 ? false
str1 == str6 ? false

------intern------
str1.intern() == str2.intern() ? true
str1.intern() == str5.intern() ? true
str1.intern() == str6.intern() ? true
str1 == str6.intern() ? true

** 起头深入分析 **
——no intern——
Java语言会采纳 常量池
保存那三个在编写翻译器就已规定的已编写翻译的class文件中的一份数据,主要有类、接口、方法中的常量,以致部分以文件方式现身的符号引用,如:类和接口的全约束名;字段的名号和陈述符;方法和称号和描述符等。因而在编写翻译完Intern类后,生成的class文件中会在常量池中保存“abc”、“a”和“bc”八个String常量。

  • 变量str1和str2均保存的是常量池中“abc”的引用,所以str1==str2创造;
  • 在实践 str5 = str3 +
    str4那句时,JVM会先成立多少个StringBuilder对象,通过StringBuilder.append(卡塔尔(قطر‎方法将str3与str4的值拼接,然后通过StringBuilder.toString(卡塔尔重临二个String对象,赋值给str5,因而str1和str5指向的不是同三个String对象,str1
    == str5不树立;
  • String str6 = new
    String(str1State of Qatar一句显式创立了三个新的String对象,因而str1 ==
    str6不创作育是让人瞩目的事了。

——intern——
地点未有行使intern(卡塔尔方法的字符串比较绝对相比好通晓,但是上边这一部分选用了intern(卡塔尔(قطر‎方法的字符串相比操作才是本文的要紧。看见答案的您有未有一脸懵逼?

一、JVM 内部存款和储蓄器模型

字符串池

字符串池(著名字符串标准化)是经过应用独一的分享 String 对象来使用雷同的值不相同的地点表示字符串的经过。你能够行使本人定义的 Map<String, String> (依照要求运用
weak 引用或许 soft 引用)并利用 map
中的值作为规范值来落到实处那么些指标,也许您也能够运用 JDK
提供的 String.intern()

广大正式禁绝在 Java 6
中接纳 String.intern() 因为一旦频仍利用池会市区域地质调查控,有超大的概率触发 OutOfMemoryException。Oracle
Java 7
对字符串池做了累累更进一竿,你能够由此以下地方举办明白 以及 

String.intern(卡塔尔使用原理

查阅 Java String类源码,能够看见 intern(卡塔尔(قطر‎方法的概念如下:

public native String intern();

String.intern(卡塔尔是二个Native方法,底层调用C++的
StringTable::intern方法完结。

当通过言语str.intern(卡塔尔国调用intern(卡塔尔方法后,JVM
就会在这段日子类的常量池中研究是还是不是存在与str等值的String,若存在则直接回到常量池中相应Strnig的援引;若不设有,则会在常量池中开创叁个等值的String,然后重回那些String在常量池中的援用。因而,只即便等值的String对象,使用intern(State of Qatar方法再次来到的都以常量池中同一个String引用,所以,那个等值的String对象通过intern(卡塔尔国后使用==是足以合营的。

由此就足以知晓地点代码中——intern——部分的结果了。因为str1、str5和str6是多少个等值的String,所以经过intern(卡塔尔方法,他们均会针对常量池中的同二个String引用,由此str1.intern(卡塔尔国== str5.intern(State of Qatar == str6.intern(卡塔尔均为true。

据说 JVM 标准,JVM
内部存款和储蓄器共分为虚构机栈、堆、方法区、程序计数器、当地方法栈七个部分。

Java 6 中的 String.intern()

在美好的过逝享有分享的 String 对象都存款和储蓄在 PermGen 中 —
堆中一定大小的局地珍视用于存款和储蓄加载的类对象和字符串池。除了妇孺皆知的分享字符串,PermGen
字符串池还包涵全体程序中动用过的字符串(这里要留意是采纳过的字符串,如若类依旧措施未有加载大概被条用,在里面定义的其余常量都不会被加载)

Java 6 中字符串池的最大主题素材是它的岗位 — PermGen。PermGen
的深浅是牢固的还要在运营时是力所比不上扩充的。你能够运用 -XX:MaxPermSize=N 配置来调度它的尺寸。据本身领悟,对于差别的阳台暗许的
PermGen 大小在 32M 到 96M
之间。你能够扩展它的高低,可是大小使用都是一向的。这么些界定供给您在行使 String.intern 时须要卓殊小心— 你无可比拟不要采纳这些点子 intern 任何不恐怕调控的客商输入。那是为何在
JAVA6 中比超级多施用手动管理 Map 来达成字符串池

String.intern() in Java 6

Java
6中常量池坐落于PermGen(永远代)中,PermGen是一块首要用以存放已加载的类音讯和字符串池的大小固定的区域。实施intern(卡塔尔国方法时,若常量池中海市蜃楼等值的字符串,JVM就能在常量池中***
创制二个等值的字符串***,然后回到该字符串的引用。除此以外,JVM
会自动在常量池中保留一份从前已接受过的字符串集结。

** Java 6中利用intern(卡塔尔方法的首要难点就在于常量池被保存在PermGen中
**

  • 率先,PermGen是一块大小固定的区域,日常,分歧的阳台PermGen的暗许大小也不雷同,大约在32M到96M之内。所以不能够对不受调整的运行时字符串(如客商输入消息等)使用intern(State of Qatar方法,否则很有望会抓住PermGen内部存款和储蓄器溢出;

  • 说不上,String对象保存在
    Java堆区,Java堆区与PermGen是物理隔开分离的,由此,假诺对多少个不等值的字符串对象施行intern操作,则会促成内部存款和储蓄器中存在非常多种复的字符串,会形成品质损失。

图片 1

Java 7 中的 String.intern()

Java 7 中 Oracle 的程序员对字符串池的逻辑做了不小的改良 —
字符串池的职位被调动到 heap
中了。那象征你再也不会被一定的内部存款和储蓄器空间节制了。全体的字符串都保存在堆(heap)中同别的日常对象相像,那使得你在调优应用时仅须要调动堆大小。这一个改动使得大家有丰硕的说辞让大家重新思谋在 Java 7 中动用
String.intern(卡塔尔。

String.intern() in Java 7

Java
7将常量池从PermGen区移到了Java堆区,试行intern操作时,假使常量池已经存在该字符串,则向来回到字符串援引,不然***
复制该字符串对象的援引*** 到常量池中并赶回。

堆区的朗朗上口雷同不受限,所以将常量池从PremGen区移到堆区使得常量池的选用不再受限于固定大小。除却,坐落于堆区的常量池中的对象能够被垃圾回笼。当常量池中的字符串不再存在指向它的引用时,JVM就能够回笼该字符串。

能够选取 -XX:StringTableSize
虚构机参数设置字符串池的map大小。字符串池内部落实为四个HashMap,所以当能够鲜明程序中须求intern的字符串数目时,可以将该map的size设置为所需数目*2(收缩hash冲突),那样就足以使得String.intern(卡塔尔每一回都只须要常量时间和一对一小的内部存储器就可以预知将三个String存入字符串池中。

-XX:StringTableSize的暗中认可值:Java 7u40早先为:1009,Java 7u40事后:60013

1、虚构机栈:每一种线程有叁个私人民居房的栈,随着线程的创制而成立。栈里面存着的是一种叫“栈帧”的事物,每一种方法会创立一个栈帧,栈帧中寄存了有的变量表(基本数据类型和对象援引)、操作数栈、方法说话等新闻。栈的尺寸能够一定也足以动态扩张。当栈调用深度超过JVM所允许的限量,会抛出StackOverflowError的不当,但是这么些深度范围不是贰个定位的值,大家经过上面这段程序能够测量试验一下那些结果:

字符串池中的数据会被垃圾收集

不容置疑,在 JVM
字符串池中的全数字符串会被垃圾搜集,如若这一个值在使用中从不别的援用。这是用以全体版本的
Java,那表示假设 interned 的字符串在职能域外并且未有别的引用 —
它将会从 JVM 的字符串池中被垃圾采摘掉。

因为被再一次定位到堆中甚至会被垃圾搜罗,JVM
的字符串池看上去是寄放字符串的确切岗位,是啊?理论上是 —
违背使用的字符串会从池中募集掉,当外界输入三个字符传且池中留存时得以节约内部存款和储蓄器。看起来是一个宏观的节约内部存款和储蓄器的政策?在你回答这么些前边,能够肯定的是你
需求通晓字符串池是怎么落实的。

intern(State of Qatar适用途景

Java
6中常量池位于PermGen区,大小受限,所以不建议适用intern(State of Qatar方法,当要求字符串池时,须求团结行使HashMap实现。

Java7、第88中学,常量池由PermGen区移到了堆区,仍然为能够通过-XX:StringTableSize参数设置StringTable的尺寸,常量池的应用不再受限,由此能够重新思索使用intern(State of Qatar方法。

intern()方法优点:

  • 实行进度超快,直接选用==实行相比要比接受equals()方法快非常多;
  • 内部存款和储蓄器占用少。

纵然如此intern(State of Qatar方法的长处看上去很迷人,但若不是在相当的场地中应用该办法的话,便不独有不可能得到那样好处,反而还有大概会有质量损失。

下边程序相比了应用intern(卡塔尔方法和未利用intern(卡塔尔方法囤积100万个String时的习性,从输出结果能够看见,要是单毛利用intern(卡塔尔(قطر‎方法开展数量存款和储蓄的话,程序运转时间要远超过未利用intern(State of Qatar方法时:

public class Intern2 {

    public static void main(String[] args) {
        print("noIntern: " + noIntern());
        print("intern: " + intern());
    }

    private static long noIntern(){
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            int j = i % 100;
            String str = String.valueOf(j);
        }
        return System.currentTimeMillis() - start;
    }

    private static long intern(){
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            int j = i % 100;
            String str = String.valueOf(j).intern();
        }
        return System.currentTimeMillis() - start;
    }
}

//Output:
noIntern: 48    // 未使用intern方法时,存储100万个String所需时间
intern: 99      // 使用intern方法时,存储100万个String所需时间

出于intern()操作每便都亟待与常量池中的数据实行比较以查看常量池中是否存在等值数据,同时JVM需求确认保证常量池中的数据的独一性,那就关乎到加锁机制,这个操作都以有亟待占用CPU时间的,所以只要进展intern操作的是大度不会被再度利用的String的话,则有一点点舍本逐末。简单来说,String.intern(State of Qatar首要
适用于唯有有限值,何况这一个有限值会被重复利用的场景,如:数据库表中的列名、人的姓氏、编码类型等。

栈溢出测验源码:

在 Java 6,7,8 中 JVM 字符串池的落到实处

字符串池是使用二个具备一定容积的 HashMap 每一种成分包涵具有相近 hash
值的字符串列表。一些落实的细节能够从 Java bug
报告中收获 

暗许的池大小是 1009 (出今后上面聊起的 bug 报告的源码中,在 Java7u40
中追加了卡塔尔国。在 JAVA 6 开始时代版本中是叁个常量,在随着的 java6u30 至 java6u41中调度为可配置的。而在java
7中一开头正是能够配备的(起码在java7u0第22中学是足以布署的)。你需求钦定参数 -XX:StringTableSize=N,
 N 是字符串池 Map 的尺寸。确认保证它是为品质调优而优先筹算的轻重。

在 Java 6
中那几个参数未有太多扶持,因为您仍任被节制在固定的 PermGen
内部存款和储蓄器大小中。后续的研讨将平昔忽视 Java 6

总结:

  • String.intern(卡塔尔国方法是一种手动将字符串插手常量池中的方法,原理如下:要是在常量池中存在与调用intern(卡塔尔国方法的字符串等值的字符串,就径直回到常量池中相应字符串的援引,不然在常量池中复制一份该字符串,并将其引述再次回到(Java7中会直接在常量池中保存当前字符串的援用);
  • Java 6
    中常量池坐落于PremGen区,大小受限,不建议选用String.intern(卡塔尔方法,可是Java
    7
    将常量池移到了Java堆区,大小可控,能够重新考虑使用String.intern(卡塔尔方法,然则由相比较测量检验能够,使用该措施的耗费时间小心,所以必要严谨思谋该格局的采纳;
  • String.intern(State of Qatar方法首要适用于程序中必要保留有限个会被频仍使用的值的场景,那样能够减弱内存消耗,同期在进展相比较操作时减弱时耗,提升程序质量。

package com.paddx.test.memory;

Java 7 (直至 Java7u40)

在 Java7
中,换句话说,你被界定在三个更加大的堆内部存款和储蓄器中。那意味你可以先行安装好
String
池的深浅(那一个值决意于你的应用程序供给)。平日说来,一旦程序早先内部存款和储蓄器消耗,内部存储器都以成都百货兆的拉长,在这里种情景下,给一个颇有100 万字符串对象的字符串池分配 8-16M
的内部存款和储蓄器看起来是比较符合的(不要使用1,000,000
作为 -XX:StringTaleSize 的值 – 它不是质数;使用 1,000,003代替)

您也许希望有关 String 在 Map 中的分配 — 能够阅读作者事前关于 HashCode
方法调优的经历。

style=”color: #888888;”>你必得设置四个更加大的 -XX:StringTalbeSize 值(相相比较暗中同意的
1009 卡塔尔,借使您指望更加多的利用 String. style=”color: #888888;”>intern(卡塔尔(قطر‎ — 不然这么些点子将迅快速投依次减少到 0
(池大小)。

自个儿未曾专一到在 intern 小于 100
字符的字符串时的依赖情形(小编以为在三个暗含 50个重复字符的字符串与实际数据并不正常,因此 100
个字符看上去是二个很好的测量检验限定)

上面是默许池大小的应用程序日志:第一列是早就 intern 的字符串数量,第二列
intern 10,000 个字符串全部的时日(秒)

0; time = 0.0 sec
50000; time = 0.03 sec
100000; time = 0.073 sec
150000; time = 0.13 sec
200000; time = 0.196 sec
250000; time = 0.279 sec
300000; time = 0.376 sec
350000; time = 0.471 sec
400000; time = 0.574 sec
450000; time = 0.666 sec
500000; time = 0.755 sec
550000; time = 0.854 sec
600000; time = 0.916 sec
650000; time = 1.006 sec
700000; time = 1.095 sec
750000; time = 1.273 sec
800000; time = 1.248 sec
850000; time = 1.446 sec
900000; time = 1.585 sec
950000; time = 1.635 sec
1000000; time = 1.913 sec

测量试验是在 Core i5-3317U@1.7Ghz CPU
设备上海展览中心开的。你能够观望,它成线性拉长,何况在 JVM
字符串池包罗一百万个字符串时,小编还是能临近每秒 intern 5000
个字符串,那对于在内部存款和储蓄器中管理大批量数量的应用程序来讲太慢了。

现在,调整 -XX:StringTableSize=100003 参数来再一次运营测验:

50000; time = 0.017 sec
100000; time = 0.009 sec
150000; time = 0.01 sec
200000; time = 0.009 sec
250000; time = 0.007 sec
300000; time = 0.008 sec
350000; time = 0.009 sec
400000; time = 0.009 sec
450000; time = 0.01 sec
500000; time = 0.013 sec
550000; time = 0.011 sec
600000; time = 0.012 sec
650000; time = 0.015 sec
700000; time = 0.015 sec
750000; time = 0.01 sec
800000; time = 0.01 sec
850000; time = 0.011 sec
900000; time = 0.011 sec
950000; time = 0.012 sec
1000000; time = 0.012 sec

可以看看,这个时候插入字符串的岁月相近于常量(在 Map
的字符串列表中平均字符串个数不超过 十多少个),上面是相仿设置的结果,但是本次大家将向池中插入 1000
万个字符串(这意味 Map 中的字符串列表平均带有 100 个字符串)

2000000; time = 0.024 sec
3000000; time = 0.028 sec
4000000; time = 0.053 sec
5000000; time = 0.051 sec
6000000; time = 0.034 sec
7000000; time = 0.041 sec
8000000; time = 0.089 sec
9000000; time = 0.111 sec
10000000; time = 0.123 sec

今天让我们将吃的大大小小增到 100 万(正确的身为 1,000,003)

1000000; time = 0.005 sec
2000000; time = 0.005 sec
3000000; time = 0.005 sec
4000000; time = 0.004 sec
5000000; time = 0.004 sec
6000000; time = 0.009 sec
7000000; time = 0.01 sec
8000000; time = 0.009 sec
9000000; time = 0.009 sec
10000000; time = 0.009 sec

如你所见到的,时间极度平均,况兼与 “0 到 100万”
的表未有太大差别。以至在池大小丰富大的场合下,小编的记录本也能每秒增多1,000,000个字符对象。

public class StackErrorMock {

咱俩还索要手工业管理字符串池吗?

近日我们要求比较 JVM
字符串池和 WeakHashMap<String, WeakReference<String>> 它能够用来模拟
JVM 字符串池。上边包车型客车诀要用来替换 String.intern

private static final WeakHashMap<String, WeakReference<String>> s_manualCache = 
    new WeakHashMap<String, WeakReference<String>>( 100000 );

private static String manualIntern( final String str )
{
    final WeakReference<String> cached = s_manualCache.get( str );
    if ( cached != null )
    {
        final String value = cached.get();
        if ( value != null )
            return value;
    }
    s_manualCache.put( str, new WeakReference<String>( str ) );
    return str;
}

上面针对手工业池的一致测量检验:

0; manual time = 0.001 sec
50000; manual time = 0.03 sec
100000; manual time = 0.034 sec
150000; manual time = 0.008 sec
200000; manual time = 0.019 sec
250000; manual time = 0.011 sec
300000; manual time = 0.011 sec
350000; manual time = 0.008 sec
400000; manual time = 0.027 sec
450000; manual time = 0.008 sec
500000; manual time = 0.009 sec
550000; manual time = 0.008 sec
600000; manual time = 0.008 sec
650000; manual time = 0.008 sec
700000; manual time = 0.008 sec
750000; manual time = 0.011 sec
800000; manual time = 0.007 sec
850000; manual time = 0.008 sec
900000; manual time = 0.008 sec
950000; manual time = 0.008 sec
1000000; manual time = 0.008 sec

当 JVM
有丰裕内部存款和储蓄器时,手工编写制定的池提供了精美的习性。然则不幸的是,小编的测量试验(保留 String.valueOf(0 < N < 1,000,000,000))保留非常短的字符串,在行使 -Xmx1280M 参数时它同意本身保留月为
2.5M 的那类字符串。JVM 字符串池 (size=1,000,003)从二只讲在 JVM
内存足够时提供了同一的天性特点,知道 JVM 字符串池包蕴 12.72M
的字符串并消耗掉全体内部存款和储蓄器(5倍多)。笔者认为,那可怜值得您在您的选择中去掉全数手工字符串池。

private static int index = 1;

在 Java 7u40+ 以及 Java 8 中的 String.intern()

Java7u40 版本扩大了字符串池的朗朗上口(那是组要的个性更新)到
60013.以此值允许你在池中包蕴大概 30000
个独立的字符串。日常来讲,那对于急需保留的数码的话早就够用了,你能够透过 -XX:+PrintFlagsFinal JVM
参数获得这些值。

自个儿尝试在原来公布的 Java 8 中运作相仿的测验,Java 8
照旧支撑 -XX:StringTableSize 参数来协作 Java 7 特性。首要的界别在于
Java 8 中暗许的池大小增到 60013:

50000; time = 0.019 sec
100000; time = 0.009 sec
150000; time = 0.009 sec
200000; time = 0.009 sec
250000; time = 0.009 sec
300000; time = 0.009 sec
350000; time = 0.011 sec
400000; time = 0.012 sec
450000; time = 0.01 sec
500000; time = 0.013 sec
550000; time = 0.013 sec
600000; time = 0.014 sec
650000; time = 0.018 sec
700000; time = 0.015 sec
750000; time = 0.029 sec
800000; time = 0.018 sec
850000; time = 0.02 sec
900000; time = 0.017 sec
950000; time = 0.018 sec
1000000; time = 0.021 sec

public void call(){

测量试验代码

那篇小说的测量检验代码非常粗略,多少个方法中循环创造并保存新字符串。你能够度量它保留
10000 个字符串所急需的光阴。最棒同盟 -verbose:gc JVM
参数来运作那么些测验,那样能够查阅垃圾收罗是哪一天以致如何发生的。别的最棒应用 -Xmx 参数来实践堆的最大值。

此间有五个测验:testStringPoolGarbageCollection 将显得 JVM
字符串池被垃圾采撷 — 检查垃圾搜聚日志音信。在 Java 6 的暗中同意 PermGen
大小配置上,这些测量试验会失利,因而最佳增添那些值,也许更新测验方法,只怕应用
Java 7.

第贰个测量检验展现内部存款和储蓄器中保留了微微字符串。在 Java 6
中履行需求多个例外的内存配置 譬如: -Xmx128M 以及 -Xmx1280M (10
倍以上)。你或然开掘那一个值不会潜移暗化放入池中字符串的数据。其他方面,在
Java 7 中你可以知道在堆中填满你的字符串。

/**
 - Testing String.intern.
 *
 - Run this class at least with -verbose:gc JVM parameter.
 */
public class InternTest {
    public static void main( String[] args ) {
        testStringPoolGarbageCollection();
        testLongLoop();
    }

    /**
     - Use this method to see where interned strings are stored
     - and how many of them can you fit for the given heap size.
     */
    private static void testLongLoop()
    {
        test( 1000 * 1000 * 1000 );
        //uncomment the following line to see the hand-written cache performance
        //testManual( 1000 * 1000 * 1000 );
    }

    /**
     - Use this method to check that not used interned strings are garbage collected.
     */
    private static void testStringPoolGarbageCollection()
    {
        //first method call - use it as a reference
        test( 1000 * 1000 );
        //we are going to clean the cache here.
        System.gc();
        //check the memory consumption and how long does it take to intern strings
        //in the second method call.
        test( 1000 * 1000 );
    }

    private static void test( final int cnt )
    {
        final List<String> lst = new ArrayList<String>( 100 );
        long start = System.currentTimeMillis();
        for ( int i = 0; i < cnt; ++i )
        {
            final String str = "Very long test string, which tells you about something " +
            "very-very important, definitely deserving to be interned #" + i;
//uncomment the following line to test dependency from string length
//            final String str = Integer.toString( i );
            lst.add( str.intern() );
            if ( i % 10000 == 0 )
            {
                System.out.println( i + "; time = " + ( System.currentTimeMillis() - start ) / 1000.0 + " sec" );
                start = System.currentTimeMillis();
            }
        }
        System.out.println( "Total length = " + lst.size() );
    }

    private static final WeakHashMap<String, WeakReference<String>> s_manualCache =
        new WeakHashMap<String, WeakReference<String>>( 100000 );

    private static String manualIntern( final String str )
    {
        final WeakReference<String> cached = s_manualCache.get( str );
        if ( cached != null )
        {
            final String value = cached.get();
            if ( value != null )
                return value;
        }
        s_manualCache.put( str, new WeakReference<String>( str ) );
        return str;
    }

    private static void testManual( final int cnt )
    {
        final List<String> lst = new ArrayList<String>( 100 );
        long start = System.currentTimeMillis();
        for ( int i = 0; i < cnt; ++i )
        {
            final String str = "Very long test string, which tells you about something " +
                "very-very important, definitely deserving to be interned #" + i;
            lst.add( manualIntern( str ) );
            if ( i % 10000 == 0 )
            {
                System.out.println( i + "; manual time = " + ( System.currentTimeMillis() - start ) / 1000.0 + " sec" );
                start = System.currentTimeMillis();
            }
        }
        System.out.println( "Total length = " + lst.size() );
    }
}

index++;

总结

  • 出于 Java 6
    中选拔一定的内部存款和储蓄器大小(PermGen)由此不要选用 String.intern() 方法
  • Java7 和 8
    在堆内部存款和储蓄器中完毕字符串池。那以为那字符串池的内部存款和储蓄器限定等于应用程序的内部存款和储蓄器节制。
  • 在 Java 7 和 8 中使用 -XX:StringTableSize 来设置字符串池 Map
    的高低。它是一向的,因为它利用 HashMap 达成。相同于你接纳单独的字符串个数(你期望保留的)而且设置池的深浅为最接近的质数并乘以
    2
    (收缩碰撞的或者)。它是的 String.intern 能够选择雷同(固定)的时光还要在每一回插入时费用更加小的内部存款和储蓄器(雷同的任务,使用java WeakHashMap将消耗4-5倍的内部存款和储蓄器State of Qatar。
  • 在 Java 6 和 7(Java7u40以前) 中 -XX:StringTableSize 参数的值是
    1009。Java7u40 将来这些值调节为 60013 (Java 8 中接收同一的值)
  • 只要你不明确字符串池的用量,参照他事他说加以考察:-XX:+PrintStringTableStatistics JVM
    参数,当您的行使挂掉时它告诉你字符串池的使用量消息。

call();

}

public static void main(String[] args) {

StackErrorMock mock = new StackErrorMock();

try {

mock.call();

}catch (Throwable e){

System.out.println(“Stack deep : “+index);

e.printStackTrace();

}

}

}

代码段 1

运行壹遍,能够见到每便栈的深浅都以不一致样的,输出结果如下。

图片 2

至于青黑框里的值是怎么出去的,就需求浓烈到 JVM
的源码中才干研究,这里不作详细解说。

编造机栈除了上述乖谬外,还大概有另一种错误,那就是当申请不到半空时,会抛出
OutOfMemoryError。这里有一个小细节要求注意,catch 捕获的是
Throwable,并不是 Exception。因为 StackOverflowError 和 OutOfMemoryError
都不归属 Exception 的子类。

2、本地方法栈:

那部分重大与虚构机用到的 Native 方法有关,常常意况下, Java
应用技士并不要求关注这有的的剧情。

3、PC 寄存器:

PC
寄存器,也叫程序流速计。JVM协理四个线程同期运行,各个线程都有和好的主次流量计。假诺当前实施的是
JVM 的方法,则该寄放器中保存当前实行命令的地址;假诺执行的是native
方法,则PC寄放器中为空。

4、堆

堆内部存储器是 JVM
全体线程分享的有的,在设想机运转的时候就早就创办。全部的对象和数组都在堆上实行分配。那部分空间可通过
GC 进行回笼。当申请不到半空时会抛出
OutOfMemoryError。下边大家简要的模拟二个堆内部存款和储蓄器溢出的气象:

package com.paddx.test.memory;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class HeapOomMock {

public static void main(String[] args) {

List<byte[]> list = new ArrayList<byte[]>();

int i = 0;

boolean flag = true;

while {

try {

i++;

list.add(new byte[1024 * 1024]State of Qatar;//每一次扩展一个1M尺寸的数组对象

}catch (Throwable e){

e.printStackTrace();

flag = false;

System.out.println(“count=”+i卡塔尔;//记录运维的次数

}

}

}

}

代码段 2

运维上述代码,输出结果如下:

图片 3

小心,这里自个儿钦定了堆内部存款和储蓄器的高低为16M,所以这些地方显得的count=14(这几个数字不是定点的)。

5、方法区:

方法区也是享有线程分享。首要用于存款和储蓄类的新闻、常量池、方法数据、方法代码等。方法区逻辑上归于堆的一片段,不过为了与堆举办区分,平日又叫“非堆”。
关于方法区内部存储器溢出的标题会在下文中详尽探究。

二、PermGen

多方 Java 技师应该都见过 “java.lang.OutOfMemoryError: PermGen
space “那么些足够。这里的 “PermGen
space”其实指的正是方法区。不过方法区和“PermGen
space”又有着本质的区分。前面一个是 JVM 的专门的学业,而后人则是 JVM
规范的一种完结,何况唯有 HotSpot 才有 “PermGen
space”,而对于其余类其余设想机,如 J罗克it、J9 并从未“PermGen
space”。由于方法区重要存款和储蓄类的连带新闻,所以对于动态生成类的气象比较轻巧并发永世代的内部存款和储蓄器溢出。最优异的场景便是,在
jsp
页面超级多的图景,轻松并发永远代内存溢出。我们今后通过动态生成类来效仿
“PermGen space”的内部存储器溢出:

package com.paddx.test.memory;

public class Test {

}

代码段 3

package com.paddx.test.memory;

import java.io.File;

import java.net.URL;

import java.net.URLClassLoader;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class PermGenOomMock{

public static void main(String[] args) {

URL url = null;

List<ClassLoader> classLoaderList = new
ArrayList<ClassLoader>();

try {

url = new File.toURI;

URL[] urls = {url};

while {

ClassLoader loader = new URLClassLoader;

classLoaderList.add;

loader.loadClass(“com.paddx.test.memory.Test”);

}

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

代码段 4

运转结果如下:

图片 4

本例中使用的 JDK 版本是 1.7,内定的 PermGen 区的尺寸为
8M。通过每回退换分裂UENCORELClassLoader对象来加载Test类,进而生成分化的类对象,那样就能够收看大家耳熏目染的
“java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space ” 分外了。这里之所以选拔 JDK
1.7,是因为在 JDK 1.8 中, HotSpot 已经没有 “PermGen
space”那一个间隔了,代替他是一个称为 Metaspace 的东西。上面大家就来探访Metaspace 与 PermGen space 的区分。

三、Metaspace

其实,移除永远代的行事从JDK1.7就最早了。JDK1.7中,存款和储蓄在长久代的某个数据就曾经改动来了Java
Heap只怕是 Native
Heap。但千东晋仍存在于JDK1.7中,并没完全移除,举个例子符号援用转移到了native
heap;字面量(interned stringsState of Qatar转移到了java heap;类的静态变量(class
staticsState of Qatar转移到了java heap。咱们能够透过一段程序来比较 JDK 1.6 与 JDK
1.7及 JDK 1.8 的界别,以字符串常量为例:

package com.paddx.test.memory;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

public class StringOomMock {

static String base = “string”;

public static void main(String[] args) {

List<String> list = new ArrayList<String>();

for (int i=0;i< Integer.MAX_VALUE;i++){

String str = base + base;

base = str;

list.add(str.intern;

}

}

}

这段程序以2的指数级不断的转移新的字符串,那样能够比较连忙的损耗内部存款和储蓄器。大家由此JDK 1.6、JDK 1.7 和 JDK 1.8 分头运营:

JDK 1.6 的周转结果:

图片 5

JDK 1.7的运转结果:

图片 6

JDK 1.8的运营结果:

图片 7

从上述结果可以看出,JDK 1.6下,会冒出“PermGen Space”的内部存款和储蓄器溢出,而在 JDK
1.7和 JDK 1.8 中,会产出堆内部存款和储蓄器溢出,并且 JDK 1.第88中学 PermSize 和
MaxPermGen 已经不算。由此,能够大意验证 JDK 1.7 和 1.8
将字符串常量由永远代转移到堆中,并且 JDK 1.第88中学已经不设有恒久代的定论。现在大家看看元空间到底是三个怎么样东西?

元空间的真相和恒久代形似,都以对JVM规范中方法区的兑现。不过元空间与恒久代以内最大的分别在于:元空间并不在虚构机中,而是采纳本地内部存款和储蓄器。由此,暗中认可景况下,元空间的分寸仅受本地内部存款和储蓄器节制,但足以经过以下参数来钦定元空间的深浅:

-XX:MetaspaceSize,发轫空间尺寸,到达该值就能够触发垃圾收罗实行项目卸载,同时GC会对该值实行调度:若是释放了大量的半空中,就适用回降该值;假如释放了比较少的空中,那么在不当先MaxMetaspaceSize时,适当进步该值。

-XX:MaxMetaspaceSize,最大空间,默许是未曾约束的。

而外上边八个钦定大小的选项以外,还也是有五个与 GC 相关的性质:

-XX:MinMetaspaceFreeRatio,在GC之后,最小的Metaspace剩余空间体积的比例,收缩为分配空间所变成的污物搜聚

-XX:MaxMetaspaceFreeRatio,在GC之后,最大的Metaspace剩余空间容积的比重,减少为刑释空间所以致的废料采撷

前些天我们在 JDK 8下再一次运转一下代码段 4,但是此番不再钦定 PermSize 和
MaxPermSize。而是钦命 MetaSpaceSize 和
MaxMetaSpaceSize的大大小小。输出结果如下:

图片 8

从出口结果,我们能够看见,这一次不再次出现身长久代溢出,而是现身了元空间的溢出。

四、总结

通过上边解析,大家应该大概驾驭了 JVM 的内部存款和储蓄器划分,也知晓了 JDK 第88中学长久代向元空间的转换。可是大家应该都有叁个疑点,就是干吗要做这些调换?所以,最终给大家计算以下几点原因:

1、字符串存在永世代中,轻便现身质量难点和内部存储器溢出。

2、类及艺术的新闻等相比较难显著其大小,因而对于长久代的深浅钦点相比较劳碌,太小轻巧并发长久代溢出,太大则轻便招致耄耋之时期溢出。

3、长久代会为 GC 带给不供给的复杂度,而且回纯利润偏低。

4、Oracle 大概会将HotSpot 与 J罗克it 合两为一。

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