强引用、软引用、弱引用、虚引用和OOM分析

• • • • 1.认识GC roots？
      • 2、引用可达与引用不可达
      • 3、java中可用作GC roots的对象
      • 4、JVM调优和参数配置
      • • 如何理解两个经典参数： -Xms和-Xmx
        • JVM默认值
      • 5、强引用、软引用、弱引用、虚引用分别时什么？
      • • 认识weakHashMap
      • 6、OOM错误分析
      • • 1.StackOverflowError
        • 2、OutOfMemoryError: java heap space
        • 3、OutofMemoryError: GC overhead limit exceeded
        • 4、OutofMemoryError: Direct buffer memory
        • 5、OutofMemoryError: unable to create new native Thread

所谓GC roots,就是一组必须活跃的引用，从这个GC Roots对象的起始点开始向下搜索，如果一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时，则说明此对象不可用。即给定一个集合的引用从根出发，通过引用关系遍历对象图，能被遍历到的对象被判定为存活，没有被遍历到的就被判定为死亡。

从GC roots开始为起点向下引用的对象，是引用可达对象，反之是引用不可达对象。

• 虚拟机栈中引用的对象（也就局部变量）
• 方法区中的类静态属性引用的对象
• 方法区中常量引用的对象
• 本地方法栈中JNI(native方法)引用的对象

-Xms 初始化内存大小，默认物理内存的1/64，等价于-XX：InitialHeapSize

-Xmx 最大分配内存，默认是物理内存的1/4,等价于-XX:MaxHeapSize

-Xss 设置单个线层栈的大小，一般默认是512k ~ 1024k，等价于-XX:ThreadStackSize

-Xmn 设置年轻代大小，一般采用默认即可

-XX: metaspaceSize 设置元空间的大小

案例：
-Xms10m -Xmx 10m  -XX：metaspaceSize = 1024m -XX: +PrintFlagsFianl

元空间的本质和永久代类似，都是对JVM规范中的方法区的实现，不过元空间与永久代之间最大的区别是：

元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存。

因此，默认的情况下，元空间的大小受本地内存的限制。

-XX：+PrintGCDetails

-XX: SurvivorRatio 设置新生代中eden和s0/s1空间的比例，默认-XX: SurvivorRatio=8，Eden:s0:s1 = 8:1:1

-XX: NewRatio 配置年轻代与老年代在堆结构的占比，默认-XX: NewRatio = 2，新生代占1，老年代占2，年轻代占整个堆的1/3.

-XX：MaxTenuringThreshold 设置垃圾的最大年龄，如果等于0的话，则年轻代对象不经过Survivor区，直接进入年老区，默认的大小是15

JVM参数类型：

• 配置参数(java -version 、 java -help 、 java -showversion )
• X参数
• XX参数

一般通过jps、jinf命令查看进程的状态，并赋值新的大小

一、Boolean类型
    -XX: + 表示开启
    -XX: - 表示关闭
二、KV设置类型
 公式： -XX：属性key = 属性值value   
  case: -XX:metaspaceSize = 128m
        -XX:MaxTenuringThreshold = 15
 metaspaceSize:  表示元空间的大小  
 MaxTenuringThreshold： 经过多少次后升入到养老区
三、jinfo
jsp -l  表示查看当前线程的编号，相当于linux  ps|ef grep
jinfo -flag 配置项 **（*表示进程编码） 查看正在运行中的java程序
案例： jinfo  -flag InitialHeapSize 8232  JPS查看了8232进程编号堆的初始化大小
jinfo -flags java进程编号   查看进程所有的参数

-Xms 等价于 - XX: InitialHeapSize 初始化堆大小，InitialHeapSize默认值是系统内存的1/64，即，如果电脑内存为16G,那么它的大小时16G的1/64.

-Xmx 等价于：-XX: MaxHeaPSize 最大化堆大小，InitialHeapSize默认值是系统内存的1/4，即，如果电脑内存为16G,那么它的大小时16G的1/4.

= 表示的是系统初始值。:=表示人为修改过或者JVM 加载修改过

• -XX: +PrintFlagsInitial -version（主要查看初始默认值）
• -XX：+PrintFlagsFinal -version （主要查看修改更新）
• -XX：PrintCommandLineFlags

关系图如下：

强引用（默认支持）

当内存不足的时候，JVM开始垃圾回收，对于强引用，就算是出现了OOM异常，也不会对该对象进行回收，所以强引用是造成java内存泄露的主要原因之一。在java最常见的就是强引用，把对象赋给一个引用变量，这个引用变量就是一个强引用。例如： Student stdent = new Student();就是一个强引用。

软引用

软引用时一种相对强引用弱化的一些引用，需要用java.lang.ref.SoftReference类来实现，当系统内存充足的时候，不会存在内存回收，当系统内存不充足的时候，会存在内存回收，因此，一般用于高速缓存就有用到软引用，内存够得时候就保留，不够的时候就回收。

应用实例： 假如有一个应用需要读取大量的本地图片：

如果每次读取的图片都是从硬盘读取则会严重影响性能，如果一次性加载全部内存中又可能造成内存溢出。此时，可采用软引用。

解决思路：

用一个hashmap来保存图片的路径和相应图片对象关联的软引用之间的映射关系，在内存不足的时候，JVM会自动回收这些缓存图片对象所占用的空间，从而有效避免OOM异常。

弱引用

弱引用需要用java.lang.ref.SoftReference类来实现，它比软引用的生存期更短。一般来说，只要有垃圾回收机制一运行，不管JVM的内存空间是否足够，都会回收该对象占用的内存。

WeakHashMap比较适合做缓存。

WeakHashMap实现了Map接口，基于hashtable实现，在这种Map中，key的类型是WeakReference。如果对应的key被回收，则这个key指向的对象会被从Map容器中移除。

WeakReference是“弱键”实现的哈希表。它这个“弱键”的目的就是：实现对“键值对”的动态回收。当“弱键”不再被使用到时，GC会回收它，WeakReference也会将“弱键”对应的键值对删除。

import java.util.HashMap;
import java.util.WeakHashMap;


public class hashDemo {
    public static void main(String[] args) {
        hashTest();
        System.out.println("=====================");
        myWeakHashMap();
    }
        private static void hashTest() {
        WeakHashMap hashMap = new WeakHashMap<>();
        Integer key = new Integer(2);
        String value = "WeakHashMap";
        hashMap.put(key,value);
        System.out.println(hashMap);


        key = null;
        System.out.println(hashMap);

        System.gc();
        System.out.println(hashMap+"t"+hashMap.size());

    }
    private static void myWeakHashMap() {
        HashMap hashMap = new HashMap<>();
        Integer key = new Integer(1);
        String value = "HashMap";
        hashMap.put(key,value);
        System.out.println(hashMap);


        key = null;
        System.out.println(hashMap);

        System.gc();
        System.out.println(hashMap+"t"+hashMap.size());

    }
}

结果：

虚引用

他和其他引用不同，虚引用不会决定对象的生命周期，如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收器所回收。因此，他不能单独使用，虚引用必须和引用队列联合使用。

==作用：==主要跟踪对象被垃圾回收的状态，并且它的get()方法总是返回null,所以无法访问对应的引用对象。

import java.lang.ref.ReferenceQueue;
import java.lang.ref.WeakReference;

public class myReferenceQueue {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Object object = new Object();
        ReferenceQueue