Présentation de l'utilisation de la mémoire JVM : analyse et interprétation détaillées

L'utilisation de la mémoire JVM en un coup d'œil : analyse et interprétation détaillées

Résumé : La mémoire JVM est une partie importante de l'exécution des applications Java, et une analyse et une interprétation correctes de l'utilisation de la mémoire JVM sont cruciales pour optimiser les performances des applications. Cet article abordera tous les aspects de la mémoire JVM, y compris les modèles de mémoire, les partitions de mémoire, la mémoire de tas, la mémoire de pile, les zones de méthodes, le garbage collection, etc., et expliquera l'utilisation de la mémoire JVM à travers des exemples de code spécifiques.

1. Modèle de mémoire JVM
   Le modèle de mémoire JVM se compose de trois parties : le tas, la pile et la zone de méthode. Le tas est la zone mémoire principale gérée par la machine virtuelle Java et est utilisé pour stocker les instances d'objets et les tableaux. La pile est utilisée pour stocker les appels de méthodes, les variables locales, etc. La zone méthode est utilisée pour stocker les informations de classe, le pool de constantes, les variables statiques, etc.
2. Partition mémoire JVM
   La mémoire JVM est divisée en trois zones principales : la zone jeune, la zone ancienne et la zone permanente. La zone Jeune est principalement utilisée pour stocker les objets nouvellement créés, la zone Ancien est utilisée pour stocker les objets avec une longue durée de vie et la zone Permanent est utilisée pour stocker les variables statiques, les constantes et autres objets difficiles à recycler.
3. Mémoire tas
   La mémoire tas est la plus grande zone de mémoire de la JVM et est utilisée pour stocker les instances d'objets créées. La mémoire du tas est divisée en la nouvelle génération et l'ancienne génération. La nouvelle génération est divisée en la zone Eden et en deux zones Survivor. Les objets sont d'abord créés dans la zone Eden. Lorsque la zone Eden est pleine, un GC mineur (garbage collection nouvelle génération) est déclenché et les objets survivants sont copiés dans la zone Survivant. Lorsque la zone Survivant est pleine, les objets survivants seront copiés vers l'ancienne génération et les objets non survivants seront recyclés.
4. Mémoire de pile
   La mémoire de pile est utilisée pour stocker les appels de méthode et les variables locales. Chaque thread possède son propre cadre de pile et un cadre de pile correspond à un appel de méthode. Le cadre de pile contient une table de variables locales, une pile d'opérandes, un lien dynamique, une adresse de retour et des informations supplémentaires, etc. La table des variables locales est utilisée pour stocker les variables locales dans les méthodes.
5. Zone de méthode
   La zone de méthode stocke les informations de classe, les pools constants, les variables statiques, etc. Le GC complet sera déclenché lorsqu’il n’y a pas suffisamment de mémoire dans la zone de méthode. Après JDK8, la zone de méthode a été supprimée et remplacée par Metaspace, qui utilise la mémoire locale pour stocker les informations de classe.
6. Garbage Collection
   JVM utilise le mécanisme de récupération de place pour recycler automatiquement la mémoire inutilisée afin d'éviter les fuites de mémoire. Il existe de nombreux algorithmes de garbage collection, notamment le mark-sweep, le copy, le mark-compact, etc. Les collecteurs de déchets incluent Serial GC, Parallel GC, CMS GC, G1 GC, etc. Chaque collecteur est adapté à différents scénarios.

Ce qui suit est un exemple de code illustrant l'utilisation de la mémoire JVM :

public class MemoryUsageExample {
  public static void main(String[] args) {
    // 声明一个数组，占用一定的内存
    int[] array = new int[1000000];

    // 打印JVM的总内存和可用内存
    System.out.println("Total Memory: " + Runtime.getRuntime().totalMemory());
    System.out.println("Free Memory: " + Runtime.getRuntime().freeMemory());

    // 强制进行垃圾回收
    System.gc();

    // 打印JVM的总内存和可用内存
    System.out.println("Total Memory: " + Runtime.getRuntime().totalMemory());
    System.out.println("Free Memory: " + Runtime.getRuntime().freeMemory());
  }
}

Dans le code ci-dessus, nous créons un tableau contenant 1 million d'entiers, qui occupera une certaine quantité de mémoire de tas. Ensuite, nous utilisons la méthode Runtime类的totalMemory()方法和freeMemory() pour imprimer respectivement la mémoire totale et la mémoire disponible de la JVM. Enfin, nous forçons un garbage collection et imprimons à nouveau la mémoire totale et libre de la JVM. En comparant les résultats des deux impressions, nous pouvons observer l’impact du garbage collection sur la mémoire.

Conclusion : analyser et interpréter correctement l'utilisation de la mémoire JVM est crucial pour optimiser les performances des applications. En comprenant le modèle de mémoire JVM, les partitions de mémoire, la mémoire de tas, la mémoire de pile, la zone de méthode et le garbage collection, les développeurs peuvent mieux ajuster les performances et l'utilisation de la mémoire des applications Java.

Références :

• "Comprendre l'architecture JVM", Oracle Docs
• "La gestion de la mémoire, Java SE 11 Edition", OpenJDK

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