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学习JVM：从环境准备到内存分析的实践指南

作为一名开发人员，掌握JVM的理解和操作能力对于Java程序的性能优化和故障排查具有至关重要的意义。作为一本备受推崇的著作，《深入理解JVM》第三版（JDK 1.8版本）已发布，这本书无疑是每一个Java开发人员的必修课。

JVM与JDK的关系

JVM（Java Virtual Machine，Java虚拟机）是Java编程的核心，其主要职责是负责Java程序的执行。JDK（Java Development Kit，Java开发套件）则包含了JVM以及其他必要的开发工具。从官方文档可以看出：

• JDK = JRE + 其他工具
• JRE（Java Runtime Environment，Java运行环境）= JVM + Java SE API + 其他
• 因此，JVM是JRE的一部分，而JRE又是JDK的核心组成部分。

环境准备

在开始学习JVM之前，需要先搭建一个合适的开发环境。以下是具体的配置步骤：

代码与实验

为了深入理解JVM的内存管理机制，我们可以通过以下代码进行实验：

类示例

public class Demo1 {    private String name;    private int age;    private String grade;    public String getName() { return name; }    public void setName(String name) { this.name = name; }    public int getAge() { return age; }    public void setAge(int age) { this.age = age; }    public String getGrade() { return grade; }    public void setGrade(String grade) { this.grade = grade; }}

主类（用于制造内存溢出）

package com.kdeng.practise.jvm.day01;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class TestJvm01 {    public static void main(String[] args) {        List
   
     list = new ArrayList<>();        while (true) {            list.add(new Demo1());        }    }}
   

内存分析

运行上述代码会立即报内存溢出错误。为了更直观地理解问题，我们需要通过内存分析工具进行排查。

参数设置

在运行Eclipse时，右键点击项目选择“运行配置”，进入参数设置界面，添加以下参数：

-Xms20m-Xmx20m

这里的含义：

• -Xms20m：初始化堆内存大小为20MB。
• -Xmx20m：最大堆内存容量为20MB。

运行代码后，Eclipse会生成一个内存快照文件（.hprof格式），用于后续分析。

快照分析

内存占用分析

快照文件中会显示占用内存的具体情况。红框部分表示内存泄漏的具体区域：

• 浅层大小（Shallow size）：表示对应对象所占用的内存，包括对象头和成员变量。
• 保留大小（Retained size）：表示从该对象能直接或间接访问到的对象的总和。
• 百分比：占用堆内存的百分比。

通过这些信息，可以清晰地看到哪些对象占用了过多的内存，进而找到内存泄漏的根源。

初步总结

通过以上实验，我们可以初步理解JVM的内存管理机制以及内存泄漏的常见原因。接下来，可以深入学习JVM的内存结构、垃圾回收算法以及性能调优技巧。

如果你对具体的JVM参数配置和内存分析工具使用方法还不熟悉，可以参考以下资源进行深入学习：

• JVM性能调优指南
• 《深入理解JVM》官方文档

通过持续的实践和学习，你将逐渐掌握JVM的核心原理，并能够应对各种复杂的内存问题。