JVM内存模型

JVM 内存模型

• 程序计数器：较小的内存空间，线程所执行的字节码的行号指示器，线程私有，不会抛出内存溢出异常
• 虚拟机栈：方法在执行的同时都会创建一个栈帧（栈桢大小缺省为 1M，可用参数 –Xss 调整大小，例如 -Xss256k），进行压栈，执行完弹栈。线程私有，会有两种异常，StackOverflowError，OutOfMemoryError
• 本地方法栈：和虚拟机栈相似，不同的是本地方法栈为 Native 方法服务。
• 堆：存放对象实例，可细分为新生代和老年代，再细分可分为 Eden 空间、From Survivor 空间、To Survivor 空间。线程共享，抛出 OutOfMemoryError -Xms：堆的最小值；-Xmx：堆的最大值；-Xmn：新生代的大小；-XX:NewSize；新生代最小值；-XX:MaxNewSize：新生代最大值；
• 方法区：存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量，线程共享，抛出 OutOfMemoryError

不同版本 jdk 内存区域的变化

jdk1.6 运行时常量池在方法区中
jdk1.7 运行时常量池在堆中
jdk1.8 多出个元空间的概念

jdk1.7 及以前：-XX:PermSize；-XX:MaxPermSize；
jdk1.8 以后：-XX:MetaspaceSize；-XX:MaxMetaspaceSize
jdk1.8 以后大小就只受本机总内存的限制
如：-XX:MaxMetaspaceSize=3M 运行时常量池：方法区的一部分

栈上分配
虚拟机提供的一种优化技术，基本思想是，对于线程私有的对象，将它打散分配在栈上，而不分配在堆上，好处是对象跟着方法调用自行销毁，不需要进行垃圾回收，可以提高性能 -server JVM 运行的模式之一, server 模式才能进行逃逸分析 -XX:+DoEscapeAnalysis：启用逃逸分析(默认打开)-XX:+PrintGC：打印 GC 日志 -XX:+EliminateAllocations：标量替换(默认打开)-XX:-UseTLAB 关闭本地线程分配缓冲

对象的分配
1. 类加载
2. 分配内存：指针碰撞和空闲列表，为了并发安全，CAS 和 TLAB 解决，TLAB 是为每一个线程分配一块私有的区域。
3. 对内存里的变量进行初始化，int 为 0，boolean 默认 false 等
4. 设置对象的信息到对象头，包括类的元数据信息，对象的哈希码，对象的 GC 分代年龄等
5. 刚刚开始初始化对象的

内存布局
在 HotSpot 虚拟机中，对象在内存中存储的布局可以分为 3 块区域：对象头（Header）、实例数据（Instance Data）和对齐填充（Padding）。对象头包括两部分信息，第一部分用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码（HashCode）、GC 分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程 ID、偏向时间戳等。对象头的另外一部分是类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。第三部分对齐填充并不是必然存在的，也没有特别的含义，它仅仅起着占位符的作用。由于 HotSpot VM 的自动内存管理系统要求对对象的大小必须是 8 字节的整数倍。当对象其他数据部分没有对齐时，就需要通过对齐填充来补全。

堆溢出
参数：-Xms5m -Xmx5m -XX:+PrintGC
出现 java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded 一般是（某个循环里可能性最大）在不停的分配对象，但是分配的太多，把堆撑爆了。
出现 java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space 一般是分配了巨型对象

栈溢出
参数：-Xss256k
java.lang.StackOverflowError 一般的方法调用是很难出现的，如果出现了要考虑是否有无限递归。
虚拟机栈带给我们的启示：方法的执行因为要打包成栈桢，所以天生要比实现同样功能的循环慢，所以树的遍历算法中：递归和非递归 (循环来实现) 都有存在的意义。递归代码简洁，非递归代码复杂但是速度较快。