JVM內(nèi)存模型及對(duì)象的生死

## 1 JVM內(nèi)存劃分 ![](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/20040176-17666a7d9b5b162f.png) ## 2 分區(qū) JVM 內(nèi)存區(qū)域主要分為線程私有區(qū)域【程序計(jì)數(shù)器、虛擬機(jī)棧哗魂、本地方法區(qū)】、線程共享區(qū)域【JAVA 堆捺癞、方法區(qū)】、直接內(nèi)存杆故。 ### 2.1 程序計(jì)數(shù)器 一塊較小的內(nèi)存空間, 是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)指示器豆茫，每條線程都要有一個(gè)獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器侨歉，這類內(nèi)存也稱為“線程私有”的內(nèi)存。 正在執(zhí)行 java 方法的話揩魂，計(jì)數(shù)器記錄的是虛擬機(jī)字節(jié)碼指令的地址（當(dāng)前指令的地址）幽邓。如果還是 Native 方法，則為空火脉。 這個(gè)內(nèi)存區(qū)域是唯一一個(gè)在虛擬機(jī)中沒(méi)有規(guī)定任何 OutOfMemoryError 情況的區(qū)域牵舵。 ### 2.2 虛擬機(jī)棧 是描述 java 方法執(zhí)行的內(nèi)存模型柒啤，每個(gè)方法在執(zhí)行的同時(shí)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀（Stack Frame）用于存儲(chǔ)局部變量表、操作數(shù)棧畸颅、動(dòng)態(tài)鏈接担巩、 方法出口等信息。每一個(gè)方法從調(diào)用直至執(zhí)行完成的過(guò)程没炒，就對(duì)應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)棧中入棧到出棧的過(guò)程涛癌。 ### 2.3 本地方法區(qū) 本地方法區(qū)和 Java Stack 作用類似, 區(qū)別是虛擬機(jī)棧為執(zhí)行 Java 方法服務(wù), 而本地方法棧則為Native 方法服務(wù), 如果一個(gè) VM 實(shí)現(xiàn)使用 C-linkage 模型來(lái)支持 Native 調(diào)用, 那么該棧將會(huì)是一個(gè)C棧，但 HotSpot VM 直接就把本地方法棧和虛擬機(jī)棧合二為一送火。 ## 2.4 堆-運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū) 是被線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域掺逼，創(chuàng)建的對(duì)象和數(shù)組都保存在 Java 堆內(nèi)存中蝙搔，也是垃圾收集器進(jìn)行垃圾收集的最重要的內(nèi)存區(qū)域坤按。由于現(xiàn)代 VM 采用分代收集算法, 因此 Java 堆從 GC 的角度還可以細(xì)分為: 新生代(Eden 區(qū)惊豺、From Survivor(S0) 區(qū)和 To Survivor (S1)區(qū))和老年代。 ## 2.5 方法區(qū) 即我們常說(shuō)的永久代(Permanent Generation), 用于存儲(chǔ)被 JVM 加載的類信息坚俗、常量镜盯、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù). HotSpot VM把 GC分代收集擴(kuò)展至方法區(qū), 即使用Java堆的永久代來(lái)實(shí)現(xiàn)方法區(qū), 這樣 HotSpot 的垃圾收集器就可以像管理 Java 堆一樣管理這部分內(nèi)存, 而不必為方法區(qū)開發(fā)專門的內(nèi)存管理器(永久帶的內(nèi)存回收的主要目標(biāo)是針對(duì)常量池的回收和類型的卸載, 因此收益一般很小)猖败。 運(yùn)行時(shí)常量池（Runtime Constant Pool）是方法區(qū)的一部分速缆。Class 文件中除了有類的版 本、字段辙浑、方法激涤、接口等描述等信息外，還有一項(xiàng)信息是常量池 判呕。 >1.7之后已經(jīng)移除了永久代，而是元空間 元空間的本質(zhì)和永久代類似送滞，都是對(duì)JVM規(guī)范中方法區(qū)的實(shí)現(xiàn)侠草。不過(guò)元空間與永久代之間最大的區(qū)別在于：元空間并不在虛擬機(jī)中，而是使用本地內(nèi)存犁嗅。因此边涕，默認(rèn)情況下，元空間的大小僅受本地內(nèi)存限制褂微，但可以通過(guò)以下參數(shù)來(lái)指定元空間的大泄︱选： - -XX:MetaspaceSize，初始空間大小宠蚂，達(dá)到該值就會(huì)觸發(fā)垃圾收集進(jìn)行類型卸載式撼，同時(shí)GC會(huì)對(duì)該值進(jìn)行調(diào)整：如果釋放了大量的空間，就適當(dāng)降低該值求厕；如果釋放了很少的空間著隆，那么在不超過(guò)MaxMetaspaceSize時(shí)扰楼，適當(dāng)提高該值。 - -XX:MaxMetaspaceSize美浦，最大空間弦赖，默認(rèn)是沒(méi)有限制的。 - -XX:MinMetaspaceFreeRatio浦辨，在GC之后蹬竖，最小的Metaspace剩余空間容量的百分比，減少為分配空間所導(dǎo)致的垃圾收集 - -XX:MaxMetaspaceFreeRatio流酬，在GC之后币厕，最大的Metaspace剩余空間容量的百分比，減少為釋放空間所導(dǎo)致的垃圾收集 ## 3 JVM基礎(chǔ) ### 3.1 對(duì)象的創(chuàng)建 對(duì)于內(nèi)存不規(guī)整的情況康吵，容易發(fā)生指針碰撞 對(duì)于內(nèi)存規(guī)整的情況劈榨，容易產(chǎn)生空閑列表 ### 3.2 對(duì)象內(nèi)存布局 - 對(duì)象頭（Mark Word）：存儲(chǔ)對(duì)象自身的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)，如哈希碼晦嵌，GC分帶年齡同辣，鎖狀態(tài)標(biāo)志，線程持有的鎖惭载，偏向線程ID旱函，偏向時(shí)間戳。 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度在32位和64位虛擬機(jī)中分別為32bit和64bit描滔。另外一部分是類型指針棒妨，即對(duì)象指向它的類元數(shù)據(jù)的指針。 - 實(shí)例數(shù)據(jù)：真正的有效信息含长，定義的各種類型字段的內(nèi)容券腔，父類繼承的也會(huì)記錄。 - 對(duì)齊填充：不是必然存在的拘泞，HotSpot要求對(duì)象起始地址（對(duì)象大蟹兹摇）必須是8的倍數(shù)，對(duì)象頭部分剛好是1倍或2倍陪腌，因此當(dāng)實(shí)例數(shù)據(jù)部分沒(méi)對(duì)齊時(shí)辱魁，就需要自動(dòng)填充來(lái)補(bǔ)齊。 ### 3.3 對(duì)象是否存活 - 引用計(jì)數(shù)法：給對(duì)象添加一個(gè)引用計(jì)數(shù)器诗鸭，有一個(gè)引用加1染簇，引用失效時(shí)減1，計(jì)數(shù)器為0則對(duì)象不再被使用强岸。缺點(diǎn)無(wú)法解決循環(huán)引用的問(wèn)題锻弓。 - 可達(dá)性分析法：通過(guò)一系列的“GC Roots”的對(duì)象作為起始點(diǎn)，往下搜索请唱，當(dāng)一個(gè)對(duì)象到達(dá)GC Roots沒(méi)有任何引用鏈相連弥咪，則對(duì)象不可用过蹂，可回收。 **GC Roots**： - 虛擬機(jī)棧（棧針中的本地變量表）中引用的對(duì)象 - 方法區(qū)中的類靜態(tài)屬性引用的對(duì)象 - 方法區(qū)中常量引用的對(duì)象 - 本地方法棧中JNI（Native方法）引用的對(duì)象 ### 3.4 對(duì)象的生或死 在可達(dá)性分析算法中的不可達(dá)對(duì)象聚至，也不是非死不可酷勺，宣告一個(gè)對(duì)象的死亡，至少要經(jīng)過(guò)兩次標(biāo)記過(guò)程扳躬，沒(méi)有引用鏈的對(duì)象脆诉， 會(huì)進(jìn)行第一次標(biāo)記并且篩選，篩選條件是此對(duì)象是否有必要執(zhí)行finalize()方法贷币。當(dāng)對(duì)象沒(méi)有覆蓋finalize()方法或者虛擬機(jī)已經(jīng)執(zhí)行過(guò)击胜， 則視為沒(méi)必要執(zhí)行。finalize()只會(huì)被系統(tǒng)調(diào)用一次役纹。對(duì)象有可能在finalize方法中被拯救偶摔。 本文由[mdnice](https://mdnice.com/?platform=6)多平臺(tái)發(fā)布
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