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关于jvm:JVM笔记1-运行时数据区

jiezi

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（一）java 内存区域治理

C/C++ 每一个 new 操作都须要本人去 delete/free，而 java 外面有虚拟机主动治理内存，不容易呈现内存透露或者溢出的问题，然而不容易呈现不代表不呈现，理解虚拟机怎么应用和治理内存是非常重要的是，对程序优化或者问题排查有帮忙。

运行时区域次要分为：

  • 线程公有：

    • 程序计数器:Program Count Register, 线程公有，没有垃圾回收
    • 虚拟机栈:VM Stack，线程公有，没有垃圾回收
    • 本地办法栈:Native Method Stack, 线程公有，没有垃圾回收

  • 线程共享：

    • 办法区:Method Area，以 HotSpot 为例，JDK1.8后元空间取代办法区，有垃圾回收。
    • 堆:Heap，垃圾回收最重要的中央。

1.1 程序计数器

空间很小，以后线程执行的字节码的行号指示器（线程独有，批示以后执行到哪，下一步须要执行哪一个字节码），分支，循环，跳转，异样解决，线程复原都须要依赖它。
线程公有：java多线程其实是线程轮流切换并调配处理器执行工夫的形式实现，一个核一个具体的工夫点，只会执行一个线程的指令。线程切换须要保留和复原正确的执行地位（爱护和复原现场），所以不同的线程须要不同的程序计数器。

  • 执行 java 办法时，程序计数器记录的是正在执行的字节码指令地址
  • 执行 Native 办法，程序计数器为空

惟一一个没有规定任何 OutOfMemory 的区域，也没有 GC（垃圾回收）。

1.2 虚拟机栈

线程公有，生命周期和线程一样，次要是记录该线程 Java 办法执行的内存模型。虚拟机栈外面放着好多栈帧。留神虚拟机栈，对应是 Java 办法，不包含本地办法。
一个 Java 办法执行会创立一个栈帧，一个栈帧次要存储：

  • 局部变量表
  • 操作数栈
  • 动静链接
  • 办法进口

每一个办法调用的时候，就相当于将一个栈帧放到虚拟机栈中（入栈），办法执行实现的时候，就是对应着将该栈帧从虚拟机栈中弹出（出栈）。

每一个线程有一个本人的虚拟机栈，这样就不会混起来，如果不是线程独立的话，会造成调用凌乱。

大家平时说的 java 内存分为堆和栈，其实就是为了简便的不太谨严的说法，他们说的栈个别是指虚拟机栈，或者虚拟机栈外面的局部变量表。

局部变量表个别寄存着以下数据：

  • 根本数据类型（boolean,byte,char,short,int,float,long,double）
  • 对象援用（reference 类型，不肯定是对象自身，可能是一个对象起始地址的援用指针，或者一个代表对象的句柄，或者与对象相干的地位）
  • returAddress（指向了一条字节码指令的地址）

局部变量表内存大小编译期间确定，运行期间不会变动。空间掂量咱们叫 Slot（局部变量空间）。64 位的 long 和 double 会占用 2 个 Slot，其余的数据类型占用 1 个 Slot。

异样：

  • StackOverflowError：线程申请的栈深度大于虚拟机容许的深度
  • OutOfMemoryError：内存不足

1.3 本地办法栈

和虚拟机栈相似，对应本地办法，Native，虚拟机标准容许语言，应用形式和数据结构不同，有些可能将虚拟机栈和本地办法栈合并。
异样与虚拟机栈统一：

  • StackOverflowError：线程申请的栈深度大于虚拟机容许的深度
  • OutOfMemoryError：内存不足

1.4 java 堆

堆是内存治理最大的一块，线程共享。

虚拟机标准中说，所有的对象实例和数组都要在堆上调配。然而实际上 不是所有的对象都在堆上调配 ，这个和 JIT 编译器的倒退和逃逸剖析技术相干。Why？
// TODO
堆的细分：新生代，老年代，再细分有 Eden，From survivor，To survivor 等。

堆中也有可能有线程公有的区域，调配缓冲区。

物理上能够不间断，然而逻辑上是间断的。

异样：

  • OutOfMemoryError：内存不足

1.5 办法区

名为非堆，然而理论和堆一样，是线程共享的区域，次要存贮以下信息：

  • 已被虚拟机加载的类信息
  • 常量
  • 动态变量
  • 即时编译器编译后的代码

办法区不等于永恒代，批示 Hotspot 虚拟机将 GC 分代收集拓展到办法区，也就是用永恒代实现了办法区，而其余的虚拟机不肯定，不是固定的。JDK1.7 将永恒代的字符串常量移出了。

办法区回收垃圾的成果不是很好，能够抉择不回收，虚拟机能够决定，当然也可能产生内存透露。
异样：

  • OutOfMemoryError：内存调配异样

1.5.1 运行时常量池

运行时常量池时办法区的一部分，然而不是全副，Class文件次要包含：

  • 类的版本
  • 字段
  • 办法
  • 接口
  • 常量池，寄存编译产生的字面量和符号援用，个别除了形容 Class 文件的符号援用，还有间接援用也在外面。是动静的，运行时能够产生，比方 String.intern()办法。

异样：

  • OutOfMemoryError：内存调配异样

（二）间接内存

不是虚拟机运行时数据区，也不是标准规定的区域，然而应用频繁且可能会有 OutOfMemoryError：内存调配异样呈现。
比方，NIO（1.4）基于 Channel 与 Buffer 的 I /O，能够用 Native 函数间接调配堆外内存，通过存储在 Java 堆中的 DirectByteBuffer 对象作为援用来操作，进步性能，不须要 Java 堆和 Native 堆都来回复制数据。

间接内存受物理的内存，或者处理器寻址空间之类的限度。

本文系 JVM 学习相干笔记，整顿来自周志明老师的《深刻了解 Java 虚拟机》，无比钦佩，强烈推荐！

【作者简介】：
秦怀，公众号【秦怀杂货店】作者，技术之路不在一时，山高水长，纵使迟缓，驰而不息。这个世界心愿所有都很快，更快，然而我心愿本人能走好每一步，写好每一篇文章，期待和你们一起交换。

此文章仅代表本人（本菜鸟）学习积攒记录，或者学习笔记，如有侵权，请分割作者核实删除。人无完人，文章也一样，文笔稚嫩，在下不才，勿喷，如果有谬误之处，还望指出，感激不尽~

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