乐趣区

关于后端:JVM内存模型及对象的生死

jiezi

1 JVM 内存划分

2 分区

JVM 内存区域次要分为线程公有区域【程序计数器、虚拟机栈、本地办法区】、线程共享区域【JAVA 堆、办法区】、间接内存。

2.1 程序计数器

一块较小的内存空间, 是以后线程所执行的字节码的行号指示器，每条线程都要有一个独立的程序计数器，这类内存也称为“线程公有”的内存。
正在执行 java 办法的话，计数器记录的是虚拟机字节码指令的地址（以后指令的地址）。如果还是 Native 办法，则为空。
这个内存区域是惟一一个在虚拟机中没有规定任何 OutOfMemoryError 状况的区域。

2.2 虚拟机栈

是形容 java 办法执行的内存模型，每个办法在执行的同时都会创立一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动静链接、
办法进口等信息。每一个办法从调用直至执行实现的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

2.3 本地办法区

本地办法区和 Java Stack 作用相似, 区别是虚拟机栈为执行 Java 办法服务, 而本地办法栈则为 Native 办法服务,
如果一个 VM 实现应用 C-linkage 模型来反对 Native 调用, 那么该栈将会是一个 C 栈，但 HotSpot VM 间接就把本地办法栈和虚拟机栈合二为一。

2.4 堆 - 运行时数据区

是被线程共享的一块内存区域，创立的对象和数组都保留在 Java 堆内存中，也是垃圾收集器进行垃圾收集的最重要的内存区域。因为古代 VM 采纳分代收集算法, 因而 Java 堆从 GC 的角度还能够细分为: 新生代 (Eden 区、From Survivor(S0) 区和 To Survivor (S1) 区)和老年代。

2.5 办法区

即咱们常说的永恒代 (Permanent Generation), 用于存储被 JVM 加载的类信息、常量、动态变量、即时编译器编译后的代码等数据. HotSpot VM 把 GC 分代收集扩大至办法区, 即应用 Java 堆的永恒代来实现办法区, 这样 HotSpot 的垃圾收集器就能够像治理 Java 堆一样治理这部分内存, 而不用为办法区开发专门的内存管理器(永恒带的内存回收的次要指标是针对常量池的回收和类型的卸载, 因而收益个别很小)。
运行时常量池（Runtime Constant Pool）是办法区的一部分。Class 文件中除了有类的版
本、字段、办法、接口等形容等信息外，还有一项信息是常量池。

1.7 之后曾经移除了永恒代，而是元空间

元空间的实质和永恒代相似，都是对 JVM 标准中办法区的实现。不过元空间与永恒代之间最大的区别在于：元空间并不在虚拟机中，而是应用本地内存。因而，默认状况下，元空间的大小仅受本地内存限度，但能够通过以下参数来指定元空间的大小：

  • -XX:MetaspaceSize，初始空间大小，达到该值就会触发垃圾收集进行类型卸载，同时 GC 会对该值进行调整：如果开释了大量的空间，就适当升高该值；如果开释了很少的空间，那么在不超过 MaxMetaspaceSize 时，适当进步该值。
  • -XX:MaxMetaspaceSize，最大空间，默认是没有限度的。
  • -XX:MinMetaspaceFreeRatio，在 GC 之后，最小的 Metaspace 残余空间容量的百分比，缩小为调配空间所导致的垃圾收集
  • -XX:MaxMetaspaceFreeRatio，在 GC 之后，最大的 Metaspace 残余空间容量的百分比，缩小为开释空间所导致的垃圾收集

3 JVM 根底

3.1 对象的创立

对于内存不规整的状况，容易产生指针碰撞

对于内存规整的状况，容易产生闲暇列表

3.2 对象内存布局

  • 对象头（Mark Word）：存储对象本身的运行时数据，如哈希码，GC 分带年龄，锁状态标记，线程持有的锁，偏差线程 ID，偏差工夫戳。
    数据长度在 32 位和 64 位虚拟机中别离为 32bit 和 64bit。另外一部分是类型指针，即对象指向它的类元数据的指针。
  • 实例数据：真正的无效信息，定义的各种类型字段的内容，父类继承的也会记录。
  • 对齐填充：不是必然存在的，HotSpot 要求对象起始地址（对象大小）必须是 8 的倍数，对象头局部刚好是 1 倍或 2 倍，因而当实例数据局部没对齐时，就须要主动填充来补齐。

3.3 对象是否存活

  • 援用计数法：给对象增加一个援用计数器，有一个援用加 1，援用生效时减 1，计数器为 0 则对象不再被应用。毛病无奈解决循环援用的问题。
  • 可达性分析法：通过一系列的“GC Roots”的对象作为起始点，往下搜寻，当一个对象达到 GC Roots 没有任何援用链相连，则对象不可用，可回收。

GC Roots：

  • 虚拟机栈（栈针中的本地变量表）中援用的对象
  • 办法区中的类动态属性援用的对象
  • 办法区中常量援用的对象
  • 本地办法栈中 JNI（Native 办法）援用的对象

3.4 对象的生或死

在可达性剖析算法中的不可达对象，也不是非死不可，宣告一个对象的死亡，至多要通过两次标记过程，没有援用链的对象，
会进行第一次标记并且筛选，筛选条件是此对象是否有必要执行 finalize()办法。当对象没有笼罩 finalize()办法或者虚拟机曾经执行过，
则视为没必要执行。finalize()只会被零碎调用一次。对象有可能在 finalize 办法中被援救。

本文由 mdnice 多平台公布

退出移动版