Java虛擬機(jī)內(nèi)存模型(JMM)

Java和C plus plus的主要區(qū)別:內(nèi)存動(dòng)態(tài)分配和垃圾回收(C plus plus程序員和Java程序員之間的圍城)

一绢陌、Java內(nèi)存模型

Java虛擬機(jī)管理的內(nèi)存模型主要包含以下幾個(gè)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū):方法區(qū)、堆极景、虛擬機(jī)棧、本地方法棧疆股、程序計(jì)數(shù)器

1.程序計(jì)數(shù)器

程序計(jì)數(shù)器是一塊比較小的內(nèi)存空間,可以看做當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼行號(hào)的指示器.

Java多線程執(zhí)行時(shí)倒槐,為了保證不同線程切換之后恢復(fù)執(zhí)行時(shí)能夠找到上次執(zhí)行的位置旬痹,在每個(gè)線程的內(nèi)部都有一個(gè)程序計(jì)數(shù)器來(lái)記錄這個(gè)位置。程序計(jì)數(shù)器在各個(gè)線程內(nèi)獨(dú)立存儲(chǔ)互補(bǔ)影響讨越,程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)存空間是線程私有的两残。

如果線程執(zhí)行的是一個(gè)Java方法,那么程序計(jì)數(shù)器指向的是正在執(zhí)行的虛擬機(jī)字節(jié)碼指令的地址把跨,如果是Native方法人弓,那么計(jì)數(shù)器是空(Undefined)

程序計(jì)數(shù)器是唯一一個(gè)不會(huì)出現(xiàn)OutOfMemoryError的內(nèi)存區(qū)域

2.Java虛擬機(jī)棧

Java虛擬機(jī)棧也是線程私有的,Java虛擬機(jī)棧是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型节猿,每個(gè)方法在執(zhí)行時(shí)會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)棧幀票从,棧幀主要保存的信息有局部變量表漫雕、操作數(shù)棧滨嘱、動(dòng)態(tài)鏈接、方法的出入口等信息浸间,每個(gè)方法的執(zhí)行過(guò)程就對(duì)應(yīng)這棧幀入棧和出棧的過(guò)程太雨。

局部變量表:用于存放方法參數(shù)和局部變量,在Class文件方法表的Code屬性的max_locals指定了該方法需要的局部變量表的最大容量魁蒜,存儲(chǔ)單元是變量槽(Slot)囊扳,一個(gè)槽一般可存儲(chǔ)大多數(shù)簡(jiǎn)單類型和Reference,returnAddress,Reference指定堆中的內(nèi)存地址的索引和該類型在方法區(qū)中的類型信息,returnAssress則指向一條字節(jié)碼指定地址兜看。對(duì)于long和double類型锥咸,一般需要兩個(gè)槽來(lái)存儲(chǔ)

Tips:一般離開(kāi)了作用域槽就可以被復(fù)用了,但如果后續(xù)沒(méi)有槽的使用细移,則不一定會(huì)立馬被回收搏予,所以編碼建議就是將不再使用的對(duì)象手動(dòng)賦值為null

操作數(shù)棧:方法執(zhí)行算數(shù)運(yùn)算和其他方法調(diào)用參數(shù)傳遞。Class文件方法表的Code 屬性的 max_stacks指定了執(zhí)行過(guò)程中最大的棧深度

動(dòng)態(tài)鏈接:Class 文件中存放了大量的符號(hào)引用弧轧,字節(jié)碼中的方法調(diào)用指令就是以常量池中指向方法的符號(hào)引用作為參數(shù)雪侥。這些符號(hào)引用一部分會(huì)在類加載階段或第一次使用時(shí)轉(zhuǎn)化為直接引用,這種轉(zhuǎn)化稱為靜態(tài)解析精绎。另一部分將在每一次運(yùn)行期間轉(zhuǎn)化為直接引用速缨,這部分稱為動(dòng)態(tài)連接

方法返回地址

(1)遇到返回指令

(2)發(fā)生異常

兩種異常:

(1)如果請(qǐng)求的棧的深度超過(guò)了虛擬機(jī)棧所允許的深度,那么就會(huì)出現(xiàn)StackOverFlowError異常

(2)如果虛擬機(jī)棧允許動(dòng)態(tài)擴(kuò)展代乃,如果擴(kuò)展無(wú)法申請(qǐng)到需要的大小旬牲,就會(huì)出現(xiàn)OutOfMemoryError

3.本地方法棧

本地方法棧和Java虛擬機(jī)棧類似,區(qū)別在于Java虛擬機(jī)棧調(diào)用的是Java方法,而本地方法棧調(diào)用的本地方法

4.Java堆

Java堆是Java虛擬機(jī)管理的內(nèi)存中的最大一塊原茅,是所有線程共享的內(nèi)存區(qū)域牍陌。幾乎所有對(duì)象實(shí)例和數(shù)組都是堆上分配。

堆主要分為新生代和老年代员咽,還可細(xì)分位Eden空間毒涧、From Survivor空間、To Survivor空間贝室。

幾個(gè)參數(shù):

-Xmx:設(shè)置最大堆的大小

-Xmn:設(shè)置新生代的大小

-Xms:設(shè)置最小堆的大小

-Xss:設(shè)置棧的大小

異常:當(dāng)堆中沒(méi)有內(nèi)存可分配并且堆也無(wú)法擴(kuò)展時(shí)契讲,就會(huì)拋出OutOfMemoryError異常。

5.方法區(qū)

方法區(qū)和堆一樣滑频,是線程共享的區(qū)域捡偏,用于存儲(chǔ)已經(jīng)被虛擬機(jī)加載的類信息、常量峡迷、類的靜態(tài)變量银伟、即使編輯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。

有些人喜歡把方法區(qū)稱為“永久代”绘搞,但兩者并不是等價(jià)的彤避,只是HotSpot虛擬機(jī)的垃圾收集器方便這部分內(nèi)存的管理而用永久代來(lái)實(shí)現(xiàn)方法區(qū)。

-XX:MaxPermSize永久代大小夯辖,但這更容易內(nèi)存溢出琉预,如String.intern(),JDK 1.7已經(jīng)將永久帶的字符串常量池移出蒿褂。該區(qū)域內(nèi)存回收主要是針對(duì)類型的卸載和常量池的回收圆米。

異常:當(dāng)方法區(qū)的內(nèi)存不能夠滿足內(nèi)存分配需求時(shí),就會(huì)拋出OutOfMemoryError異常啄栓。

6.運(yùn)行時(shí)常量池

Class文件除了有類的版本娄帖、字段、方法昙楚、接口等信息近速,還有一項(xiàng)就是運(yùn)行時(shí)常量池,存放編譯期生成的各種字面量和符號(hào)引用桂肌,這部分將在類加載之后進(jìn)入方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池存放数焊。運(yùn)行時(shí)常量池屬于方法區(qū)的一部分,也會(huì)拋出OutOfMemoryError異常

==符號(hào)引用崎场、直接引用==

7.直接內(nèi)存

直接內(nèi)存并不屬于虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的一部分佩耳,也不是Java虛擬機(jī)規(guī)范中定義的內(nèi)存區(qū)域。

內(nèi)存分析Demo

之前項(xiàng)目啟動(dòng)和運(yùn)行并不會(huì)報(bào)錯(cuò)谭跨,最近發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)就直接報(bào)錯(cuò)干厚,查看日志發(fā)現(xiàn)提示Perm Gen Space outofMemory李滴,也就是永久代方法區(qū)發(fā)生了內(nèi)存溢出,后來(lái)想一想方法區(qū)中存放的內(nèi)容蛮瞄,想到了最近做的一個(gè)功能所坯,使用Spring加載了很多類,從而導(dǎo)致不夠用了挂捅,然后項(xiàng)目啟動(dòng)失敗芹助。

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