1、Java的内存管理就是对象的分配和释放问题。
在Java中，程序员需要通过关键字new为每个对象申请内存空间 (基本类型除外)，所有的对象都在堆 (Heap)中分配空间。
对象的释放是由GC决定和执行的。
在Java中，内存的分配是由程序完成的，而内存的释放是有GC完成的，这种收支两条线的方法简化了程序员的工作。但也加重了JVM的工作。这也是Java程序运行速度较慢的原因之一。
GC释放空间方法：
监控每一个对象的运行状态，包括对象的申请、引用、被引用、赋值等。当该对象不再被引用时，释放对象。
2、内存管理结构
Java使用有向图的方式进行内存管理，对于程序的每一个时刻，我们都有一个有向图表示JVM的内存分配情况。
将对象考虑为有向图的顶点，将引用关系考虑为图的有向边，有向边从引用者指向被引对象。另外，每个线程对象可以作为一个图的起始顶点，例如大多程序从main进程开始执行，那么该图就是以main进程顶点开始的一棵根树。在这个有向图中，根顶点可达的对象都是有效对象，GC将不回收这些对象。如果某个对象 (连通子图)与这个根顶点不可达(注意，该图为有向图)，那么我们认为这个(这些)对象不再被引用，可以被GC回收。
3、使用有向图方式管理内存的优缺点
Java使用有向图的方式进行内存管理，可以消除引用循环的问题，例如有三个对象，相互引用，只要它们和根进程不可达的，那么GC也是可以回收它们的。这种方式的优点是管理内存的精度很高，但是效率较低。
另外一种常用的内存管理技术是使用计数器，例如COM模型采用计数器方式管理构件，它与有向图相比，精度行低(很难处理循环引用的问题)，但执行效率很高。
★ Java的内存泄露
Java虽然由GC来回收内存，但也是存在泄露问题的，只是比C++小一点。
1、与C++的比较
c++所有对象的分配和回收都需要由用户来管理。即需要管理点，也需要管理边。若存在不可达的点，无法在回收分配给那个点的内存，导致内存泄露。存在无用的对象引用，自然也会导致内存泄露。
Java由GC来管理内存回收，GC将回收不可达的对象占用的内存空间。所以，Java 需要考虑的内存泄露问题主要是那些被引用但无用的对象——即指要管理边就可以。被引用但无用的对象，程序引用了该对象，但后续不会再使用它。它占用的内存空间就浪费了。
如果存在对象的引用，这个对象就被定义为“活动的”，同时不会被释放。
2、Java内存泄露处理
处理Java的内存泄露问题：确认该对象不再会被使用。
典型的做法——
把对象数据成员设为null
从集合中移除该对象
注意，当局部变量不需要时，不需明显的设为null，因为一个方法执行完毕时，这些引用会自动被清理。
例子：
List myList=new ArrayList();
for (int i=1;i<100; i++)
{
Object o=new Object();
myList.add(o);
o=null;
}
//此时，所有的Object对象都没有被释放，因为变量myList引用这些对象。
当myList后来不再用到，将之设为null，释放所有它引用的对象。之后GC便会回收这些对象占用的内存。
★ 对GC操作
对GC的操作并不一定能达到管理内存的效果。
GC对于程序员来说基本是透明的，不可见的。我们只有几个函数可以访问GC，
例如运行GC的函数System.gc()，System.。
但是根据Java语言规范定义， System.gc()函数不保证JVM的垃圾收集器一定会执行。因为，不同的JVM实现者可能使用不同的算法管理GC。通常，GC的线程的优先级别较低。
JVM调用GC的策略有很多种，有的是内存使用到达一定程度时，GC才开始工作，也有定时执行的，有的是平缓执行GC，有的是中断式执行GC。但通常来说，我们不需要关心这些。除非在一些特定的场合，GC的执行影响应用程序的性能，例如对于基于Web的实时系统，如网络游戏等，用户不希望GC突然中断应用程序执行而进行垃圾回收，那么我们需要调整GC的参数，让GC能够通过平缓的方式释放内存，例如将垃圾回收分解为一系列的小步骤执行，Sun提供的HotSpot JVM就支持这一特性。
★ 内存泄露检测
市场上已有几种专业检查Java内存泄漏的工具，它们的基本工作原理大同小异，都是通过监测Java程序运行时，所有对象的申请、释放等动作，将内存管理的所有信息进行统计、分析、可视化。开发人员将根据这些信息判断程序是否有内存泄漏问题。这些工具包括Optimizeit Profiler，JProbe Profiler，JinSight , Rational 公司的Purify等。
在运行过程中，我们可以随时观察内存的使用情况，通过这种方式，我们可以很快找到那些长期不被释放，并且不再使用的对象。我们通过检查这些对象的生存周期，确认其是否为内存泄露。
★ 软引用
特点：只有当内存不够的时候才回收这类内存，同时又保证在Java抛出OutOfMemory异常之前，被设置为null。
保证最大限度的使用内存而不引起OutOfMemory异常。
在某些时候对软引用的使用会降低应用的运行效率与性能，例如：应用软引用的对象的初始化过程较为耗时，或者对象的状态在程序的运行过程中发生了变化，都会给重新创建对象与初始化对象带来不同程度的麻烦。
用途：
可以用于实现一些常用资源的缓存，实现Cache的功能
处理一些占用内存大而且声明周期较长，但使用并不频繁的对象时应尽量应用该技术
★ java程序设计中有关内存管理的经验
1．最基本的建议是尽早释放无用对象的引用。如：
...
A a = new A();
//应用a对象
a = null; //当使用对象a之后主动将其设置为空
….
注：如果a 是方法的返回值，不要做这样的处理，否则你从该方法中得到的返回值永远为空，而且这种错误不易被发现、排除
2．尽量少用finalize函数。它会加大GC的工作量。
3．如果需要使用经常用到的图片，可以使用soft应用类型。它尽可能把图片保存在内存中
4．注意集合数据类型，包括数组、树、图、链表等数据结构，这些数据结构对GC来说，回收更为复杂。
5．尽量避免在类的默认构造器中创建、初始化大量的对象，防止在调用其自类的构造器时造成不必要的内存资源浪费
6．尽量避免强制系统做垃圾内存的回收，增长系统做垃圾回收的最终时间7．尽量避免显式申请数组空间
8．尽量做远程方法调用类应用开发时使用瞬间值变量，除非远程调用端需要获取该瞬间值变量的值。
9．尽量在合适的场景下使用对象池技术以提高系统性能。
主存空间的分配与回收— 首次适应法 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.
南通大学操作系统实验课 实验报告 学生姓名 所在院系 专业 学号 指导教师 南通大学 2014年 5 月 16 日主存空间的分配与回收 ——首次适应法 一、实验目的 主存是中央处理机能直接存取指令和数据的存储器，能否合理而有效地使用它，在很大程度上将影响整个计算机系统的性能。 本实验主要熟悉主存的管理方法以及相应的分配与回收算法。所谓分配，就是解决多道程序或多进程如何共享主存空间的问题，以便各个进程能获得所希望的主存空间，正确运行。所谓回收，就是当进程运行完成时，将其所占用的主存空间归还给系统。 二、实验要求 采用空闲区链法管理空闲区，并增加已分配区表。分配算法采用首次适应法。 三、设计思路： （1）采用空闲区链法管理空闲区，并增加已分配区表。分配算法采用首次适应法（内存空闲区的地址按照从小到大的自然顺序排列），实现内存的分配与回收。 （2）设计一个进程申请序列以及进程完成后的释放顺序，实现主存的分配与回收。
（3）进行分配时应该考虑这样3种情况：进程申请的空间小于、等于或大于系统空闲区的大小。回收时应该考虑这样4种情况：释放区上邻、下邻、上下都邻和都不邻接空闲区。 （4）每次的分配与回收都要求把记录内存使用情况的各种数据结构的变化情况以及各进程的申请、释放情况显示出来。 四、主要思想 （1）输入主存空间的最大长度n创建最大长度总和为n的若干空闲区的主存空闲区链； （2）输入待存作业的长度x，从链头开始找第一个合适作业的空闲区：分区长度小于x时，指针后移，继续寻找；分区长度等于x时，分配空间， 修改作业分区；分区长度大于x时，分配空间，修改分区数据。 五、流程图 1.空闲区链的首次适应算法分配流程图 2.空闲区链的首次适应算法回收流程图 六、调试结果 1.内存的分配 2.内存的回收 3.内存清空 七、总结与感悟 说实话我操作系统学得不是很好，一开始看到题目觉得自己要完成这个实验有些难度。好在老师提醒书上有另一道类似题目的程序代码，另外书上也有首次适应法的流程图，可以给我们一些提示。之后我也参考了网上的相关资料，看看别人是如何实现的，他们都是怎么样的思路和方法，与我一开始的想法相比，比我精妙在哪里。最后自己调试时，遇到了许许多多问题和错误，请教了学得比较好的同学、经过不断的修改和完善之后，终于做完实验。 这次的实验使我了解到，平时对知识的积累相当重要，同时也要注重课上老师的讲解，老师在课上的延伸是课本上所没有的，这些知识对于我们对程序的编写有很大的作用，同时，编程也要求我们有足够的耐心，细细推敲。越着急可能就越无法得到我们想要的结果，遇到不会的问题要多多请教，知识是在实践与向别人请教的过程中积累的，所以问是至关重要的，只要肯下功夫很多东西都是可以完成的。操作系统这门课不但重要而且十分有用，我一定要下功夫把这门课学好。
博客分类： JAVA 1. 有这样一种说法，如今争锋于IT战场的两大势力，MS一族偏重于底层实现，Java 一族偏重于系统架构。说法根据无从考证，但从两大势力各自的社区力量和图书市场已有佳作不难看出，此说法不虚，但掌握Java的底层实现对Java程序员来说是至关重要的，本文介绍了Java中的数据在内存中的存储。 2内存中的堆(stack)与栈(heap) Java程序运行时有6个地方可以存储数据，它们分别是寄存器、栈、堆、静态存储、常量存储和非RAM存储，主要是堆与栈的存储。 【随机存储器：Random Access Memory】 栈与堆都是Java用来在RAM中存放数据的地方。与C++不同，Java自动管理栈和堆，程序员不能直接地设置栈或堆。栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于直接位于CPU中的寄存器。另外，栈数据可以共享。但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。堆的优势是可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是，由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。 【寄存器位于CPU中】 3Java中数据在内存中的存储 3.1基本数据类型的存储 Java的基本数据类型共有8种，即int,short,long,byte,float,double, boolean,char(注意，并没有string的基本类型)。这种类型的定义是通过诸如int a=3；long b=255L；的形式来定义的，称为自动变量。值得注意的是：自动变量存的是字面值，不是类的实例，即不是类的引用，这里并没有类的存在。如int a=3；这里的a是一个指向int类型的引用，指向3这个字面值。这些字面值的数据，由于大小可知，生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面，程序块退出后，字段值就消失了)，出于追求速度的原因，就存在于栈中。
一、 JVM简介 JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。JVM工作原理和特点主要是指操作系统装入JVM是通过jdk中Java.exe来完成, 首先来说一下JVM工作原理中的jdk这个东西, .JVM 在整个jdk中处于最底层,负责于操作系统的交互,用来屏蔽操作系统环境,提供一个完整的Java运行环境,因此也就虚拟计算机. 操作系统装入JVM是通过jdk中Java.exe来完成。 通过下面4步来完成JVM环境. 1.创建JVM装载环境和配置 2.装载JVM.dll 3.初始化JVM.dll并挂界到JNIENV(JNI调用接口)实例 4.调用JNIEnv实例装载并处理class类。 对于JVM自身的物理结构，我们可以从下图了解：
JVM的一个重要的特征就是它的自动内存管理机制，在执行一段Java代码的时候，会把它所管理的内存划分 成几个不同的数据区域，其中包括： 1. 程序计数器，众所周知，JVM的多线程是通过线程轮流切换并 分配CPU执行时间的方式来实现的，那么每一个线程在切换 后都必须记住它所执行的字节码的行号，以便线程在得到CPU 时间时进行恢复，这个计数器用于记录正在执行的字节码指令的地址，这里要强调的是“字节码”，如果执行的是Native方法，那么这个计数器应该为null； 2.
3. Java计算栈，可以说整个Java程序的执行就是一个出栈入栈 的过程，JVM会为每一个线程创建一个计算栈，用于记录线程中方法的调用和变量的创建，由于在计算栈里分配的内存出栈后立即被抛弃，因此在计算栈里不存在垃圾回收，如果线程请求的栈深度大于JVM允许的深度，会抛出StackOverflowError 异常，在内存耗尽时会抛出OutOfMemoryError异常； 4. Native方法栈，JVM在调用操作系统本地方法的时候会使用到 这个栈； 5. Java堆，由于每个线程分配到的计算栈容量有限，对于可能会 占据大量内存的对象，则会被分配到Java堆中，在栈中包含了指向该对象内存的地址；对于一个Java程序来说，只有一个Java堆，也就是说，所有线程共享一个堆中的对象；由于Java堆不受线程的控制，如果在一个方法结束之后立即回收这个方法使用到的对象，并不能保证其他线程是否正在使用该对象；因此堆中对象的回收由JVM的垃圾收集器统一管理，和某一个线程无关；在HotSpot虚拟机中Java堆被划分为三代：o新生代，正常情况下新创建的对象会被分配到新生代，但如果对象占据的内存足够大以致超过了新生代的容量限 制，也可能被分配到老年代；新生代对象的一个特点是最 新、且生命周期不长，被回收的可能性高；
第一招：关闭多余顺序 如果同时打开地文档过多或者运行地顺序过多，就没有足够地内存运行其他顺序.这时，对于多文档界面程序，如等，请关闭当前文档外地所有文档，并退出当前未使用地顺序，或许你就能够继续执行因“内存缺乏”而被中断地任务.资料个人收集整理，勿做商业用途 第二招：清除剪贴板中地内容 .清除系统剪贴板中地内容(存储复制或剪贴内容地剪贴板)点击“开始→顺序→附件→系统工具→剪贴板查看程序”编辑”菜单上，单击“删除”命令，系统弹出“清除剪贴板”对话框，单击“按钮.资料个人收集整理，勿做商业用途 .清除多重剪贴板中地内容(顺序提供地剪贴板)剪贴板”任务窗格(或工具栏(上，单击“全部清空”或“清空‘剪贴板’当清空“剪贴板”时，系统剪贴板也将同时被清空.资料个人收集整理，勿做商业用途 第三招：合理设置虚拟内存 如果没有设置虚拟内存，那么很容易收到内存缺乏”消息.点击“开始→设置→控制面板”双击“系统”系统属性”对话框中，单击“性能”选项卡，然后单击“虚拟内存”按钮.选中“让管理虚拟内存设置推荐)选项，将计算机中可作为虚拟内存使用地硬盘空间量设置为默认值.资料个人收集整理，勿做商业用途 第四招：增加可用磁盘空间 有四种方法可以增加磁盘地使用空间： .清空回收站. .删除临时文件.打开电脑”右键单击要释放其空间地磁盘，然后单击“属性”惯例”选项卡上，单击“磁盘清理”按钮，选中要删除地不需要地文件前地复选框进行整理.资料个人收集整理，勿做商业用途 .从磁盘中删除过期地文件或已存档地文件. .删除从未使用过地所有文件. 第五招：重新装置已损坏地顺序 如果仅仅是使用某个顺序时，系统提示内存缺乏，而其他顺序可以正常运行，那么可能地原因是该顺序文件被毁坏，从而导致内存缺乏地问题.请尝试删除偏重新安装该程序，然后重新运行该程序.如果系统不再提示内存缺乏，那么说明原顺序文件确实被损坏.资料个人收集整理，勿做商业用途 第六招：使用内存优化软件 内存优化软件有很多，比方和就比较出色.可以设置自动清空剪贴板、释放被关闭顺序未释放地内存，从而免除你手工操作地麻烦，达到自动释放内存地目地无妨一试.资料个人收集整理，勿做商业用途 第七招：重新启动计算机 如果只退出程序，并不重新启动计算机，顺序可能无法将内存资源归还给系统.运行重要顺序之前，请重新启动计算机以充分释放系统资源.资料个人收集整理，勿做商业用途 第八招：减少自动运行地顺序 如果在启动时自动运行地顺序太多，那么，即使重新启动计算机，也没足够地内存用来运行其他顺序.这时就需要清除一些不必要地系统自启动程序.点击“开始→运行”输入打开“系统配置实用顺序”窗口.单击“一般”选项卡，选中“选择性启动”复选框.去掉处置文件”和“加载启动项”前地复选框.打开“启动”选项卡，将不需要开机自动启动地顺序都勾除掉就好了资料个人收集整理，勿做商业用途 第九招：查杀病毒 系统感染电脑病毒也是导致内存缺乏地罪魁祸首.当系统出现“内存缺乏”错误时，请使用最
课程设计 题目：主存空间的分配与回收 学生姓名： 学院：信息工程学院 系别：计算机系 专业：计算机科学与技术 班级：计算机 指导教师：副教授 副教授 2011年月日 内蒙古工业大学课程设计任务书（三） 学院（系）：信息学院计算机系课程名称：操作系统课程设计指导教师（签名）：专业班级：计算机09-2 学生姓名：学号：
目录 第一章背景研究 (1) 1.1课题简介 (1) 1.2 设计要求 (1) 1.3概念原理 (1) 1.4 环境说明和使用工具 (2) 第二章详细设计 (2) 2.1功能介绍 (2) 2.1.1分配函数发fenpei()的执行过程（最佳适应算法） (2) 2.1.2回收进程空间所占的函数free()的执行过程 (2) 2.2函数的规格说明 (3) 2.2.1打印分配表空闲表函数 print() (3) 2.2.2为进程分配空间函数 fenpei(char *c, struct node *p,struct node *f) (3) 2.2.3回收进程所占空间函数struct node * free(char *c, struct node *p,struct node *f) (3) 2.3 主要数据结构 (3) 2.4 流程图 (5) 第三章核心算法的实现 (6) 3.1 分配函数 (6) 3.2回收函数 (11) 第四章测试 (15) 4.1 预测试 (15) 4.2 实际运行结果（截图） (16) 第五章总结 (18) 参考文献 (25)
第一章背景研究 1.1课题简介 操作系统是当代计算机软件系统的核心，是计算机系统的基础和支撑，它管理和控制着计算机系统中的所有软、硬件资源，可以说操作系统是计算机系统的灵魂。操作系统课程是计算机专业学生必须学习和掌握的基础课程, 是计算机应用人员深入了解和使用计算机的必备知识, 是进行系统软件开发的理论基础，也是计算机科学与技术专业的一门理论性和实践性并重的核心主干课程。本课程的目的是使学生掌握现代计算机操作系统的基本原理、基本设计方法及实现技术，具有分析现行操作系统和设计、开发实际操作系统的基本能力。 通过本次课程设计熟悉主存空间的分配与回收，所谓分配，就是解决多道作业或多进程如何共享主存空间的问题。所谓回收，就是当作业运行完成时，将作业或进程所占用的主存空间归还给系统。采用可变式分区管理，使用最佳适应算法实现主存的分配与回收。深入研究此算法有助于我们全面的理解内存的分配原理，培养我们逻辑思维能力。 1.2 设计要求 设计多个作业或进程动态请求内存资源的模拟系统，使用最佳适应算法实现内存的分配与回收，实现可变式分区管理；设计相应的内存分配算法，定义相关数据结构，以及输出显示每次请求分配内存的结果和内存的已分配和未分配的状况。 1.3概念原理 可变式分区管理的原理：区域的大小及起始地址是可变的，根据程序装入时的大小动态地分配一个区域。保证每个区域之中刚好放一个程序。这样可以充分地利用存储空间，提高内存的使用效率。如果一个程序运行完毕，就要释放出它所占有的分区，使之变成空闲区。这样就会出现空闲区与占用区相互交错的情况。这样就需要P 表，F表来分别表示内存的占用区状态与空闲区的状态。
写代码的时候会碰到多维数组的内存分配和释放问题，在分配和释放过程中很容易出现错误。下面贴上一些示例代码，以供参考。 如果要给二维数组(m*n)分配空间，代码可以写成下面： char **a, i; // 先分配m个指针单元，注意是指针单元 // 所以每个单元的大小是sizeof(char *) a = (char **)malloc(m * sizeof(char *)); // 再分配n个字符单元， // 上面的m个指针单元指向这n个字符单元首地址 for(i = 0; i < m; i++) a[i] = (char *)malloc(n * sizeof(char)); （注意红色部分） 释放应该是： int i; for(i=0;i a = (char ***)malloc(m * sizeof(char **)); for(i = 0; i < m; ++i) a[i] = (char **)malloc(n * sizeof(char *)); for(i = 0; i < m; ++i) for(j = 0; j < n; ++j) a[i][j] = (char *)malloc(p * sizeof(char)); 释放代码为逆过程，具体代码为： int i,j,; for(i = 0; i < m; ++i) for(j = 0; j < n; ++j) free((void *)a[i][j]); for(i = 0; i < m; ++i) free((void *)a[i]); free((void *)a); 三维以上的多维数组的分配和释放，原理与上面的一样。 （转） C中如何为第二维长度固定的二维数组分配内存 目录 java虚拟机内存管理机制（一）：JVM内存管理总结【分享】收藏 (1) java虚拟机内存管理机制（二）：了解JVM的内存管理与垃圾回收收藏 (5) java虚拟机内存管理机制（三）：我主管写的一些jvm内存管理知识收藏 (8) java虚拟机内存管理机制（一）：JVM内存管理总结【分享】收藏 近期看了看Java内存泄露的一些案例，跟原来的几个哥们讨论了一下，深入研究发现JVM 里面还是有不少以前不知道的细节，这里稍微剖析一下。先看一看JVM的内部结构—— 如图所示，JVM主要包括两个子系统和两个组件。两个子系统分别是Class loader子系统和Execution engine(执行引擎) 子系统；两个组件分别是Runtime data area (运行时数据区域)组件和Native interface(本地接口)组件。 Class loader子系统的作用：根据给定的全限定名类名(如https://www.doczj.com/doc/c91385449.html,ng.Object)来装载class文件的内容到Runtime data area中的method area(方法区域)。Java程序员可以extends https://www.doczj.com/doc/c91385449.html,ng.ClassLoader类来写自己的Class loader。 Execution engine子系统的作用：执行classes中的指令。任何JVM specification实现(JDK)的核心都是Execution engine，不同的JDK例如Sun 的JDK 和IBM的JDK好坏主要就取决于他们各自实现的Execution engine的好坏。 Native interface组件：与native libraries交互，是其它编程语言交互的接口。当调用native方法的时候，就进入了一个全新的并且不再受虚拟机限制的世界，所以也很容易出现JVM无法控制的native heap OutOfMemory。 Runtime Data Area组件：这就是我们常说的JVM的内存了。它主要分为五个部分—— 1、Heap (堆)：一个Java虚拟实例中只存在一个堆空间 2、Method Area(方法区域)：被装载的class的信息存储在Method area的内存中。当虚拟机装载某个类型时，它使用类装载器定位相应的class文件，然后读入这个class文件内容并把它传输到虚拟机中。 3、Java Stack(java的栈)：虚拟机只会直接对Java stack执行两种操作：以帧为单位的压栈或出栈 4、Program Counter(程序计数器)：每一个线程都有它自己的PC寄存器，也是该线程启动时创建的。PC寄存器的内容总是指向下一条将被执行指令的饿地址，这里的地址可以是一个本地指针，也可以是在方法区中相对应于该方法起始指令的偏移量。 5、Native method stack(本地方法栈)：保存native方法进入区域的地址 以上五部分只有Heap 和Method Area是被所有线程的共享使用的；而Java stack, Program counter 和Native method stack是以线程为粒度的，每个线程独自拥有自己的部分。 了解JVM的系统结构，再来看看JVM内存回收问题了—— Sun的JVM Generational Collecting(垃圾回收)原理是这样的：把对象分为年青代(Young)、年老代(Tenured)、持久代(Perm)，对不同生命周期的对象使用不同的算法。(基于对对象生命周期分析) linux下内存释放问题 细心的朋友会注意到,当你在linux下频繁存取文件后,物理内存会非常快被用光,当程式结束后,内存不会被正常释放,而是一直作为caching.这个问题,貌似有不少人在问,不过都没有看到有什么非常好解决的办法.那么我来谈谈这个问题. 先来说说free命令 [root@server ~]# free -m total used free shared buffers cached Mem: 249 163 86 0 10 94 -/+ buffers/cache: 58 191 Swap: 511 0 511 其中: total 内存总数 used 已使用的内存数 free 空闲的内存数 shared 多个进程共享的内存总额 buffers Buffer Cache和cached Page Cache 磁盘缓存的大小 -buffers/cache 的内存数:used - buffers - cached +buffers/cache 的内存数:free + buffers + cached 可用的memory=free memory+buffers+cached 有了这个基础后,能得知,我目前used为163MB,free为86,buffer和cached分别为10,94 那么我们来看看,如果我执行复制文件,内存会发生什么变化. [root@server ~]# cp -r /etc ~/test/ [root@server ~]# free -m total used free shared buffers cached Mem: 249 244 4 0 8 174 -/+ buffers/cache: 62 187 Swap: 511 0 511 在我命令执行结束后,used为244MB,free为4MB,buffers为8MB,cached为174MB,天呐都被cached吃掉了.别紧张,这是为了提高文件读取效率的做法. 引用 https://www.doczj.com/doc/c91385449.html,/archives/2007/09/linux_free.html "为了提高磁盘存取效率, Linux做了一些精心的设计, 除了对dentry进行缓存(用于VFS,加速文件路径名到inode的转换), 还采取了两种主要Cache方式：Buffer Cache和Page Cache。前者针对磁盘块的读写，后者针对文件inode的读写。这些Cache有效缩短了I/O系统调用(比如read,write,getdents)的时间。" 那么有人说过段时间,linux会自动释放掉所用的内存,我们使用free再来试试,看看是否有释放>? 本文由我司收集整编，推荐下载，如有疑问，请与我司联系 Java 内存区域划分、内存分配原理 2014/11/16 2448 运行时数据区域 Java 虚拟机在执行Java 的过程中会把管理的内存划分为若干个不同的数据区域。这些区域有各自的用途，以及创建和销毁的时间，有的区域随着虚拟机进程 的启动而存在，而有的区域则依赖线程的启动和结束而创建和销毁。 Java 虚拟机包括下面几个运行时数据区域： 程序计数器 程序计数器是一块较小的区域，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的模型里，字节码指示器就是通过改变程序计数器的值 来指定下一条需要执行的指令。分支，循环等基础功能就是依赖程序计数器来完成的。 由于java 虚拟机的多线程是通过轮流切换并分配处理器执行时间来完成，一个处理器同一时间只会执行一条线程中的指令。为了线程恢复后能够恢复正确的 执行位置，每条线程都需要一个独立的程序计数器，以确保线程之间互不影响。因 此程序计数器是“线程私有”的内存。 如果虚拟机正在执行的是一个Java 方法，则计数器指定的是字节码指令对应的地址，如果正在执行的是一个本地方法，则计数器指定问空undefined。程序计数器区域是Java 虚拟机中唯一没有定义OutOfMemory 异常的区域。 Java 虚拟机栈 和程序计数器一样也是线程私有的，生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java 方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都会创建一个栈帧用于存储局部变量表，操作栈，动态链接，方法出口等信息。每一个方法被调用的过程就对应 一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。 在C 中实现JAVA的存储管理机制 众所周知，JAVA语言最明显的优势在于用它设计的程序可以广泛地运行于互联网上所有安装了VM解释器的计算机上。然而，如今JAVA之所以在市场上如此流行，还得益于它的另一卖点：它提供了安全可靠和使用方便的存储管理机制。这是部分编程人员将它与其前身 C 语言对比后所得出的结论。本文将针对两种语言的内存（以对象为单位）使用机制，通过从灵活性、易用性和效率三个方面的比较，来证明这样一个事实：在C 中可以实现与JAVA一样的存储管理机制。 注：① C 的“指针使用”一列中并未列出形如*Instance的使用，因为这样做的实质不是指针使用； ②“指针复制”是指使得两个对象今后使用相同的一块内存区域，任何对此区域的修改同时会反映到这两个对象上； ③“内容复制”则指拷贝两个对象各自的存储区域，拷贝后内容相同，但各自保留自己的存储区，以后对任一者的修改不会影响另一者。 从上表可以看出，除了对象销毁机制以外，JAVA的对象其实是从C 中的对象和指针共同继承而来的。 但是，很多极力提倡JAVA语言的人似乎没有意识到这种关系。他们批评C 指针的概念太难被初学者接受。的确，对初学者来说，接受计算机存储器和指针的概念并不是轻而易举的事。事实上，很多程序员都经历过这样一个迷惘的阶段。但这并不意味着存在一种对存储器的解释可以完全避免“指针”这一概念——在JAVA语言中也是如此。现在有很多讲解JAVA语言的.教材，但真正能够从头到尾不出现“指针”或者类似概念（不包括抨击 C 语言时的使用）的，又有几本呢？ 特别地，JAVA初学者由于理解的障碍，经常提出像这样的问题：“为什么像int、 内核态与用户态是操作系统的两种运行级别，intel cpu提供Ring0-Ring3三种级别的运行模式。Ring0级别最高，Ring3最低。 当一个任务(进程)执行系统调用而陷入内核代码中执行时，我们就称进程处于内核运行态(或简称为内核态)。此时处理器处于特权级最高的(0级) 内核代码中执行。当进程处于内核态时，执行的内核代码会使用当前进程的内核栈。每个进程都有自己的内核栈。当进程在执行用户自己的代码时，则称其处于用户运行态(用户态)。即此时处理器在特权级最低的(3级)用户代码中运行。 在内核态下CPU可执行任何指令，在用户态下CPU只能执行非特权指令。当CPU处于内核态，可以随意进入用户态；而当CPU处于用户态时，用户从用户态切换到内核态只有在系统调用和中断两种情况下发生，一般程序一开始都是运行于用户态，当程序需要使用系统资源时，就必须通过调用软中断进入内核态。 现象 1 压力测试过程中，发现被测对象性能不够理想，具体表现为： 进程的系统态CPU消耗20，用户态CPU消耗10，系统idle大约70 2 用ps -o majflt,minflt -C program命令查看，发现majflt每秒增量为0，而minflt每秒增量大于10000。 初步分析 majflt代表major fault，中文名叫大错误，minflt代表minor fault，中文名叫小错误。 这两个数值表示一个进程自启动以来所发生的缺页中断的次数。 当一个进程发生缺页中断的时候，进程会陷入内核态，执行以下操作： 检查要访问的虚拟地址是否合法 查找/分配一个物理页 填充物理页内容（读取磁盘，或者直接置0，或者啥也不干） 建立映射关系（虚拟地址到物理地址） 重新执行发生缺页中断的那条指令 如果第3步，需要读取磁盘，那么这次缺页中断就是majflt，否则就是minflt。 此进程minflt如此之高，一秒10000多次，不得不怀疑它跟进程内核态cpu消耗大有很大关系。 分析代码 查看代码，发现是这么写的：一个请求来，用malloc分配2M内存，请求结束后free这块内存。看日志，发现分配内存语句耗时10us，平均一条请求处理耗时1000us 。原因已找到！ 虽然分配内存语句的耗时在一条处理请求中耗时比重不大，但是这条语句严重影响了性能。要解释清楚原因，需要先了解一下内存分配的原理。 内存分配的原理 从操作系统角度来看，进程分配内存有两种方式，分别由两个系统调用完成：brk和mmap （不考虑共享内存）。brk是将数据段(.data)的最高地址指针_edata往高地址推，mmap是在进程的虚拟地址空间中（一般是堆和栈中间）找一块空闲的。这两种方式分配的都是虚拟内存，没有分配物理内存。在第一次访问已分配的虚拟地址空间的时候，发生缺页中断，操作系统负责分配物理内存，然后建立虚拟内存和物理内存之间的映射关系。 操作系统实验 内存的分配与回收 实验报告 一、实验题目：内存的分配与回收 二、实验内容：利用可变分区的首次适应算法，模拟内存的分配与回收。 三、实验目的：掌握可变分区首次适应算法的原理以及其编程实现。 四、实验过程： 1、基本思想：可变分区分配是根据进程的实际需求，动态地为之分配内存空间。首次适应算法要求空闲空间链以地址递增的次序链接。进行内存分配时，从链表头部开始依次检索，找到第一个不小于请求空间大小的空闲空间进行分配。分配时需考虑碎片问题，若分配会导致碎片产生则将整块分区分配。内存的回收需要考虑四种情况：⑴回收分区前后两个分区都空闲，则需要和前后两个分区合并；（2）回收分区只有前一分区空闲，则与前一分区合并；（3）回收分区只有后一分区空闲，则和后一分区合并；（4）回收分区独立，不考虑合并 。 2、主要数据结构： struct FreeArea{ 链结点包含的数据：分区号、大小、起址、标记 i nt ID; i nt size; l ong address; i nt sign; }; struct Node { 双链表结点结构体：数据区、前向指针、后继指针 F reeArea data; s truct Node *prior; s truct Node *next; }*DLinkList; 3、输入、输出： 输入： I.内存分配时由键盘输入分区ID和大小； II.内存回收时由键盘输入需要回收的分区ID； 输出：输出内存的分配情况（按照地址从低到高） 4、程序流程图： 5、实验结果截屏： 6、源程序代码： #include 实例变量和类变量内存分配 Java向程序员许下一个承诺：无需关心内存回收，java提供了优秀的垃圾回收机制来回收已经分配的内存。大部分开发者肆无忌惮的挥霍着java程序的内存分配，从而造成java程序的运行效率低下！ java内存管理分为两方面： 1，内存的分配：指创建java对象时，jvm为该对象在堆内存中所分配的内存空间。 2，内存的回收：指当该java对象失去引用，变成垃圾时，jvm的垃圾回收机制自动清理该对象，并回收该对象占用的内存。 jvm的垃圾回收机制由一条后台线程完成。不断分配内存使得系统中内存减少，从而降低程序运行性能。大量分配内存的回收使得垃圾回收负担加重，降低程序运行性能。 一，实例变量和类变量（静态变量） java程序的变量大体可分为成员变量和局部变量。 其中局部变量有3类：形参、方法内的局部变量、代码块内的局部变量。 局部变量被存储在方法的栈内存中，生存周期随方法或代码块的结束而消亡。 在类内定义的变量被称为成员变量。没使用static修饰的称为成员变量，用static修饰的称为静态变量或类变量。 1.1实例变量和类变量的属性 在同一个jvm中，每个类只对应一个Class对象，但每个类可以创建多个java对象。 【其实类也是一个对象，所有类都是Class实例，每个类初始化后，系统都会为该类创建一个对应的Class实例，程序可以通过反射来获取某个类所对应的Class实例（Person.class 或Class.forName(“Person”)）】 因此同一个jvm中的一个类的类变量只需要一块内存空间；但对实例变量而言，该类每创建一次实例，就需要为该实例变量分配一块内存空间。 非静态函数需要通过对象调用，静态函数既可以通过类名调用，也可以通过对象调用，其实用对象调用静态函数，底层还是用类名调用来实现的！ 1.2实例变量的初始化时机 对实例变量而言，它属于java对象本身，每次创建java对象时都需要为实例变量分配内存空间，并执行初始化。 在IE下的JS编程需注意的内存释放问题 在IE下的JS编程中，以下的编程方式都会造成即使关闭IE也无法释放内存的问题，下面分类给出： 1、给DOM对象添加的属性是一个对象的引用。范例： var MyObject = {}; document.getElementById('myDiv').myProp = MyObject; 解决方法： 在window.onunload事件中写上: document.getElementById('myDiv').myProp = null; 2、DOM对象与JS对象相互引用。范例： function Encapsulator(element) { this.elementReference = element; element.myProp = this; } new Encapsulator(document.getElementById('myDiv')); 解决方法： 在onunload事件中写上: document.getElementById('myDiv').myProp = null; 3、给DOM对象用attachEvent绑定事件。范例： function doClick() {} element.attachEvent("onclick", doClick); 解决方法： 在onunload事件中写上: element.detachEvent('onclick', doClick); 4、从外到内执行appendChild。这时即使调用removeChild也无法释放。范例： var parentDiv = document.createElement("div"); var childDiv = document.createElement("div"); document.body.appendChild(parentDiv); parentDiv.appendChild(childDiv); 解决方法： 从内到外执行appendChild: var parentDiv = document.createElement("div"); var childDiv = document.createElement("div"); parentDiv.appendChild(childDiv); document.body.appendChild(parentDiv); 5、反复重写同一个属性会造成内存大量占用(但关闭IE后内存会被释放)。范例： for(i = 0; i < 5000; i++) { hostElement.text = "asdfasdfasdf"; 实习四 主存储器空间的分配和回收 一、实习内容 主存储器空间的分配和回收。 二、实习目的 一个好的计算机系统不仅要有一个足够容量的、存取速度高的、稳定可靠的主存储器，而且要能合理地分配和使用这些存储空间。当用户提出申请存储器空间时，存储管理必须根据申请者的要求，按一定的策略分析主存空间的使用情况，找出足够的空闲区域分配给申请者。当作业撤离或主动归还主存资源时，则存储管理要收回作业占用的主存空间或归还部分主存空间。主存的分配和回收的实现虽与主存储器的管理方式有关的，通过本实习帮助学生理解在不同的存储管理方式下应怎样实现主存空间的分配和回收。 三、实习题目 本实习模拟在两种存储管理方式下的主存分配和回收。 第一题：在可变分区管理方式下采用最先适应算法实现主存分配和实现主存回收。 [提示]： 可变分区方式是按作业需要的主存空间大小来分割分区的。当要装入一个作业时，根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间，若有，则按需要量分割一个分区分配给该作业；若无，则作业不能装入。随着作业的装入、撤离，主存空间被分成许多个分区，有的分区被作业占用，而有的分区是空闲的。例如： 为了 说明哪些区是空闲的，可以用来装入新作业，必须要有一张空闲区说明表，格式如下： 第一栏 第二栏 其中，起址——指出一个空闲区的主存起始地址。 长度——指出从起始地址开始的一个连续空闲的长度。 状态——有两种状态，一种是“未分配”状态，指出对应的由起址指出的某个长度的区域是空闲区；另一种是“空表目”状态，表示表中对应的登记项目是空白（无效），可用 来登记新的空闲区（例如，作业撤离后，它所占的区域就成了空闲区，应找一个“空表目”栏登记归还区的起址和长度且修改状态）。由于分区的个数不定，所以空闲区说明表中应有适量的状态为“空表目”的登记栏目，否则造成表格“溢出”无法登记。 上述的这张说明表的登记情况是按提示（1）中的例所装入的三个作业占用的主存区域后填写的。 (2) 当有一个新作业要求装入主存时，必须查空闲区说明表，从中找出一个足够大的空闲区。有时找到的空闲区可能大于作业需要量，这时应把原来的空闲区变成两部分：一部分分给作业占用；另一部分又成为一个较小的空闲区。为了尽量减少由于分割造成的空闲区，而尽量保存高地址部分有较大的连续空闲区域，以利于大型作业的装入。为此，在空闲区说明表中，把每个空闲区按其地址顺序登记，即每个后继的空闲区其起始地址总是比前者大。为了方便查找还可使表格“紧缩”，总是让“空表目”栏集中在表格的后部。 (3) 采用最先适应算法（顺序分配算法）分配主存空间。 按照作业的需要量，查空闲区说明表，顺序查看登记栏，找到第一个能满足要求的空闲区。当空闲区大于需要量时，一部分用来装入作业，另一部分仍为空闲区登记在空闲区说明表中。 由于本实习是模拟主存的分配，所以把主存区分配给作业后并不实际启动装入程序装入作业，而用输出“分配情况”来代替。最先适应分配算法如图4-1。 (4) 当一个作业执行结束撤离时，作业所占的区域应该归还，归还的区域如果与其它空闲区相邻，则应合成一个较大的空闲区，登记在空闲区说明表中。例如，在提示（1）中列举的情况下，如果作业2撤离，归还所占主存区域时，应与上、下相邻的空闲区一起合成一个大的空闲区登记在空闲区说明表中。归还主存时的回收算法如图4-2。 (5) 请按最先适应算法设计主存分配和回收的程序。然后按（1）中假设主存中已装入三个作业，且形成两个空闲区，确定空闲区说明表的初值。现有一个需要主存量为6K的作业4申请装入主存；然后作业3撤离；再作业2撤离。请你为它们进行主存分配和回收，把空闲区说明表的初值以及每次分配或回收后的变化显示出来或打印出来。 第二题：在分页式管理方式下采用位示图来表示主存分配情况，实现主存空间的分配和回收。 [提示]： (1) 分页式存储器把主存分成大小相等的若干块，作业的信息也按块的大小分页，作业装入主存时可把作业的信息按页分散存放在主存的空闲块中，为了说明主存中哪些块已经被占用，哪些块是尚未分配的空闲块，可用一张位示图来指出。位示图可由若干存储单元来构成，其中每一位与一个物理块对应，用0/1表示对应块为空闲/已占用。 (2) 假设某系统的主存被分成大小相等的64块，则位示图可用8个字节来构成，另用一单元记录当前空闲块数。如果已有第0，1，4，5，6，9，11，13，24，31，共10个主存 硬盘 heap stack Data code 内存 程序 操作系统代码 程序代码 New ，在堆里面为属性分配空间，初始化（String 默认值为null ） 声明的时候非配空间，初始值为null （局部变量，方法参数） 全局变量 存放程序所需要的代码 类变量，全局字符串，常量存放在数据段 Java内存分配与管理是Java的核心技术之一，之前我们曾介绍过Java的内存管理与内存泄露以及Java垃圾回收方面的知识，今天我们再次深入Java核心，详细介绍一下Java 在内存分配方面的知识。一般Java在内存分配时会涉及到以下区域： ◆寄存器：我们在程序中无法控制 ◆栈：存放基本类型的数据和对象的引用，但对象本身不存放在栈中，而是存放在堆中 ◆堆：存放用new产生的数据 ◆静态域：存放在对象中用static定义的静态成员 ◆常量池：存放常量 ◆非RAM存储：硬盘等永久存储空间 Java内存分配中的栈 在函数中定义的一些基本类型的变量数据和对象的引用变量都在函数的栈内存中分配。 当在一段代码块定义一个变量时，Java就在栈中为这个变量分配内存空间，当该变量退出该作用域后，Java会自动释放掉为该变量所分配的内存空间，该内存空间可以立即被另作他用。 Java内存分配中的堆 堆内存用来存放由new创建的对象和数组。在堆中分配的内存，由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。 在堆中产生了一个数组或对象后，还可以在栈中定义一个特殊的变量，让栈中这个变量的取值等于数组或对象在堆内存中的首地址，栈中的这个变量就成了数组或对象的引用变量。引用变量就相当于是为数组或对象起的一个名称，以后就可以在程序中使用栈中的引用变量来访问堆中的数组或对象。引用变量就相当于是为数组或者对象起的一个名称。 引用变量是普通的变量，定义时在栈中分配，引用变量在程序运行到其作用域之外后被释放。而数组和对象本身在堆中分配，即使程序运行到使用new 产生数组或者对象的语句所在的代码块之外，数组和对象本身占据的内存不会被释放，数组和对象在没有引用变量指向它的时候，才变为垃圾，不能在被使用，但仍然占据内存空间不放，在随后的一个不确定的时间被垃圾回收器收走（释放掉）。这也是Java 比较占内存的原因。 实际上，栈中的变量指向堆内存中的变量，这就是Java中的指针！ 常量池(constant pool) 常量池指的是在编译期被确定，并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。除了包含代码中所定义的各种基本类型（如int、long等等）和对象型（如String及数组）的常量值(final)还包含一些以文本形式出现的符号引用，比如： ◆类和接口的全限定名； ◆字段的名称和描述符； ◆方法和名称和描述符。 虚拟机必须为每个被装载的类型维护一个常量池。常量池就是该类型所用到常量的一个有序集和，包括直接常量（string,integer和floating point常量）和对其他类型，字段和java虚拟内存
linux下内存释放问题
Java内存区域划分、内存分配原理
在C 中实现JAVA的存储管理机制
频繁分配释放内存导致的性能问题分析
操作系统之内存分配与回收
4.实例变量和类变量内存分配
在IE下的JS编程需注意的内存释放问题
内存的申请与释放
java内存空间详解
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