JVM内存管理

简介: 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/qq_36367789/article/details/81605601 关系图:程序计数器虚拟机栈本地方法栈堆内存方法区更深入的了解常量池和intern: JVM将内存主要划分为:方法区、虚拟机栈、本地方法栈、堆、程序计数器。
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JVM将内存主要划分为:方法区、虚拟机栈、本地方法栈、堆、程序计数器。JVM运行时数据区.

关系图:

程序计数器

记录当前线程锁执行的字节码的行号。
1. 程序计数器是一块较小的内存空间。
2. 处于线程独占区。
3. 执行java方法时,它记录正在执行的虚拟机字节码指令地址。执行native方法,它的值为undefined
4. 该区域是唯一一个没有规定任何OutOfMemoryError的区域

虚拟机栈

存放方法运行时所需的数据,成为栈帧。其实它很简单!它里面存放的是一个函数的上下文,具体存放的是执行的函数的一些数据。执行的函数需要的数据无非就是局部变量表(保存函数内部的变量)、操作数栈(执行引擎计算时需要),方法出口等等。

  • 栈帧:执行引擎每调用一个方法时,就为这个函数创建一个栈帧,并加入虚拟机栈。换个角度理解,每个函数从调用到执行结束,其实是对应一个栈帧的入栈和出栈。

  • 局部变量表: 存放编译期间可知的各种基本数据类型、引用类型、return Address类型

    • 局部变量表的内存空间在编译期间就完成分配,运行期间不会改变。

相关报错:
StackOverflowError:当栈帧大于我们设置的栈大小,就会出现栈溢出(递归没有出口等因素)
OutOfMemoryError:

本地方法栈

本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用很相似,他们的区别在于虚拟机栈为执行Java代码方法服务,而本地方法栈是为Native方法服务。与虚拟机栈一样,本地方法栈也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

堆内存

存储对象实例。

Java堆可以说是虚拟机中最大一块内存了。它是所有线程所共享的内存区域,几乎所有的实例对象都是在这块区域中存放。当然,睡着JIT编译器的发展,所有对象在堆上分配渐渐变得不那么“绝对”了。

Java堆是垃圾收集器管理的主要区域。由于现在的收集器基本上采用的都是分代收集算法,所有Java堆可以细分为:新生代和老年代。在细致分就是把新生代分为:Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间。当堆无法再扩展时,会抛出OutOfMemoryError异常。

分配堆内存指令参数:-Xms -Xmx

方法区

存储运行时常量池,已被虚拟机加载的类信息,常量,静态变量,即时编译器编译后的代码等数据。(类版本、字段、方法、接口)。

运行时常量池:占用方法区中的一块。

方法区是各个线程共享区域,很容易理解,我们在写Java代码时,每个线程度可以访问同一个类的静态变量对象。

由于使用反射机制的原因,虚拟机很难推测那个类信息不再使用,因此这块区域的回收很难。另外,对这块区域主要是针对常量池回收,值得注意的是JDK1.7已经把常量池转移到堆里面了。同样,当方法区无法满足内存分配需求时,会抛出OutOfMemoryError。
制造方法区内存溢出,注意,必须在JDK1.6及之前版本才会导致方法区溢出,原因后面解释,执行之前,可以把虚拟机的参数-XXpermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区大小。

List<String> list =new ArrayList<String>();
int i =0;
while(true){
    list.add(String.valueOf(i).intern());
} 

运行后会抛出java.lang.OutOfMemoryError:PermGen space异常。
解释一下,String的intern()函数作用是如果当前的字符串在常量池中不存在,则放入到常量池中。上面的代码不断将字符串添加到常量池,最终肯定会导致内存不足,抛出方法区的OOM。

下面解释一下,为什么必须将上面的代码在JDK1.6之前运行。我们前面提到,JDK1.7后,把常量池放入到堆空间中,这导致intern()函数的功能不同,具体怎么个不同法,且看看下面代码:

String str1 =new StringBuilder("fant").append("j").toString();
System.out.println(str1.intern()==str1);

String str2=new StringBuilder("ja").append("va").toString();
System.out.println(str2.intern()==str2);

这段代码在JDK1.6和JDK1.7运行的结果不同。JDK1.6结果是:false,false ,JDK1.7结果是true, false。原因是:JDK1.6中,intern()方法会吧首次遇到的字符串实例复制到常量池中,返回的也是常量池中的字符串的引用,而StringBuilder创建的字符串实例是在堆上面,所以必然不是同一个引用,返回false。

在JDK1.7中,intern不再复制实例,常量池中只保存首次出现的实例的引用,因此intern()返回的引用和由StringBuilder创建的字符串实例是同一个。为什么对str2比较返回的是false呢?这是因为,JVM中内部在加载类的时候,就已经有”java”这个字符串,不符合“首次出现”的原则,因此返回false。

更深入的了解常量池和intern:

/**
 * Created by Fant.J.
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String a = "fantj";
        String b = "fantj";
        //a和b 会存到常量池里,常量池类似一个set集合,不允许有重复的值,所以加入第二个重复的值会返回已存在值的索引
        System.out.println(a == b);
        //new操作会实例化一个对象,会把他放到栈中。
        String c = new String("fantj");
        //所以a和c比较,a在常量池,b在堆,索引肯定不同,结果自然不同,返回false
        System.out.println(a == c);
        //a和c.intern比较,intern会把c搬到常量池,所以加入第二个重复的值会返回已存在值的索引,返回true
        System.out.println(a == c.intern());
    }
}

有注释,仔细看注释。

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