JVM創(chuàng)建者在設(shè)計(jì)它時(shí)考慮了自動(dòng)內(nèi)存管理，這意味著程序員不需要擔(dān)心內(nèi)存分配和內(nèi)存。未使用的對(duì)象可以以透明的方式自動(dòng)釋放，這非常方便，尤其是當(dāng)您剛接觸JVM時(shí)。但是，即使是一般情況下，要編寫的代碼也比傳統(tǒng)方法少，而且不容易出錯(cuò)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)方法要求您手動(dòng)執(zhí)行所有操作。

然而，實(shí)際情況并不像聽(tīng)起來(lái)那么理想，尤其是當(dāng)你在開(kāi)發(fā)具有巨大流量的長(zhǎng)壽命應(yīng)用程序時(shí)。雖然在JVM中引起內(nèi)存泄漏比在C中更難，但仍然有可能。選擇GC算法并將其參數(shù)化對(duì)性能也有很大的影響。而且，與任何抽象或自動(dòng)化一樣，如果您希望有意識(shí)地編寫代碼(這是專業(yè)的方法)，您需要了解在幕后進(jìn)行了哪些工作，以便能夠預(yù)防或診斷問(wèn)題。讓我們來(lái)看看一些有用的工具和技術(shù)，這些工具和技術(shù)將幫助您找到應(yīng)用程序崩潰或減速的原因，而不是快速工作并能夠完成創(chuàng)建它的目的。

OutOfMemoryError

我們需要的第一件事是一段導(dǎo)致OutOfMemoryError的可靠代碼。OutOfMemoryError是JVM引發(fā)的異常，它通知我們內(nèi)存不足。可能有許多可能的原因?qū)е聮伋龃水惓＃梢圆榭串惓５脑蛞粤私獍l(fā)生了什么。現(xiàn)在，讓我們編寫一個(gè)應(yīng)用程序，它會(huì)不斷地分配內(nèi)存，直到超過(guò)內(nèi)存限制為止;

// file Application.scala
object Application {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    LazyList.from(0).toList
  }
}

編譯一下：

scalac Application.scala

設(shè)置堆大小：

scala Application -J-Xmx10m -J-Xms10m

Xms和Xmx是JVM標(biāo)志，指定應(yīng)用程序的堆大小(或者簡(jiǎn)單地說(shuō)，應(yīng)用程序?qū)碛卸嗌賰?nèi)存)，其中Xms代表堆的初始大小，Xmx代表最大大小。

在我們的例子中，10MB是一個(gè)足夠小的值，可以很快體驗(yàn)到內(nèi)存不足。我們可以看到應(yīng)用程序崩潰，錯(cuò)誤如下：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

內(nèi)存泄露的原因

在這種情況下，問(wèn)題很明顯。我們只有一個(gè)Java線程和一行代碼。當(dāng)然，實(shí)際應(yīng)用程序要比這復(fù)雜得多。當(dāng)我們?cè)谏a(chǎn)中看到OutOfMemoryError時(shí)，查看堆棧跟蹤對(duì)我們沒(méi)有幫助，因?yàn)閷?dǎo)致問(wèn)題的行是相當(dāng)隨機(jī)的，我們正在尋找一個(gè)分配內(nèi)存且不釋放內(nèi)存的代碼。我們可以在JVM內(nèi)部查找問(wèn)題的根源。

讓我們添加一個(gè)-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError標(biāo)志，它將導(dǎo)致在OutOfMemoryError時(shí)生成堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)。

scala Application -J-Xmx10m -J-Xms10m -J-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError

我們可以看到，當(dāng)我們的應(yīng)用程序崩潰時(shí)，生成了一個(gè)擴(kuò)展名為.hprof和PID的文件。這個(gè)文件是二進(jìn)制的，所以我們需要一些工具來(lái)查看里面的內(nèi)容。有很多工具可以完成這項(xiàng)工作，即使是在線的——比如HeapHero(http://heaphero.io/)，如果數(shù)據(jù)不敏感，則可以使用。

導(dǎo)入文件后，您可以檢查的最有用的內(nèi)容是所有已分配對(duì)象的列表及其使用的內(nèi)存百分比。我們可以從scala.collection.immutable不可變以及幾乎構(gòu)成整個(gè)堆的整數(shù)。這與我們?cè)陧?xiàng)目中所做的是一致的。列表和整數(shù)是顯而易見(jiàn)的，因?yàn)槲覀儎?chuàng)建List[int]作為結(jié)果。缺點(diǎn). 這是因?yàn)镾cala的LazyList使用了memorization，所以它保留了對(duì)所有元素的引用。

在磁盤空間明顯受限的環(huán)境中(例如在云中)，使用-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError選項(xiàng)時(shí)要小心。這是一個(gè)完整的堆轉(zhuǎn)儲(chǔ)，這意味著在OutOfMemoryError的情況下，它至少與最大堆大小一樣大。對(duì)于大的堆，這可能比分配給映像的磁盤空間大得多(因?yàn)槟赡懿恍枰嗫臻g，因?yàn)樽詈貌灰獜姆?wù)直接寫入磁盤)。