Java虚拟机在执行java程序的过程中会把它所管理的内存化分为若干个不同的数据区域。这些区域有各自的用途，以及创建和销毁的时间。有些区域随之虚拟机进程的启动而一直存在，有些区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。
jvm-内存结构.png
1. 程序计数器 Program Counter Register
1.1 定义
<font color="green">作用：记住下一条jvm指令的执行地址。</font>
<font color="green">特点：</font>
- 线程私有
- 不会存在内存溢出
<font color="green">为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都要有一个独立的程序计数器，各线程之间的计数器互不影响，独立存储。所以这部分是线程私有的。 </font>
2. 虚拟机栈 Java Virtual Machine Stacks
2.1 定义
- 每个线程运行时所需要的内存称为虚拟机栈
- 每个栈由多个栈帧组成，栈帧：每个方法执行所占用的内存
- 栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息
- 一个方法从调用到执行完毕的过程，都对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程
- 每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法
<font color="green">局部变量表</font>
存放方法参数和方法内部定义的局部变量。
存放编译期可知的各种基本数据类型、引用数据类型、return Address类型
局部变量表的内存空间在编译期完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧分配多少内存是固定的。
在方法运行期间是不会改变局部变量表的大小的。
<font color="orage">问题辨析：</font>
1.垃圾回收是否涉及栈内存？
2.栈内存分配越大越好吗？
3.方法内的局部变量是否线程安全？
- 如果方法内局部变量没有逃离方法作用域，它是线程安全的
2.2 栈内存溢出
- 栈帧过多导致内存溢出
- 栈帧过大导致内存溢出
2.3 线程运行诊断
案例1：cpu占用过多
-
用top定位哪个进程对cpu的占用过高
-
ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 进程id (用ps进一步定位是哪个线程引起的)
-
jstack 进程id
- 找到有问题的线程，定位问题代码的源码位置
3. 本地方法栈
本地方法栈为虚拟机使用到的native方法服务。
4. 堆 Heap
4.1 定义
- 通过new 关键字，创建对象都会使用堆内存
<font color="green"> 特点：</font>
- 它是线程共享的，堆中的对象都需要考虑线程安全问题
- 有垃圾回收机制
4.2 堆内存溢出
4.3 堆内存诊断
-
jps工具
查看当前系统有哪些java进程
-
jmap
查看堆内存占用情况 jmap -head 进程id
-
jconsole
一个可视化工具
5. 方法区 Method Area
5.1 定义
5.2 组成
方法区.png
5.3 方法区内存溢出
- 1.8 以前会导致永久代内存溢出
java.lang.OutOfMemeryError: PermGen space
-XX:MaxPermSize=8m
- 1.8 以后会导致元空间内存溢出
java.lang.OutOfMemeryError: Metaspace
-XX:MaxMetaspaceSize=8m
5.4 运行时常量池
-
常量池就是一张表，虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等信息
-
运行时常量池，常量池是 *.class 文件中的。当该类被加载，它的常量池信息就会放入运行时常量池中。
并把里面的符号地址变为真实的地址
5.5 StringTable
先来看一段代码
String s1 = "a";
String s2 = "b";
String s3 = "a" + "b";
String s4 = s1 + s2;
String s5 = "ab";
String s6 = s4.intern();
System.out.println(s3 == s4);
System.out.println(s3 == s5);
System.out.println(s3 == s6);
String x2 = new String("c") + new String("d");
String x1 = "cd";
x2.intern();
//如果调换了最后两行代码的位置呢？如果是jdk 1.6呢？
System.out.println(x2 == x1);
5.6 StringTable特性
- 常量池中的字符串仅是符号，第一次使用时才变成对象
- 利用串池的机制，来避免重复创建字符串对象
- 字符串变量的拼接原理是 StringBuilder(1.8)
- 字符串常量拼接的原理是编译器优化
- 可以使用intern()方法，主动将串池中还没有的字符串对象放入串池
- 1.8 将这个字符串对象尝试放入串池，如果有则并不会放入，如果没有则会放入串池，会把串池中的对象返回。
- 1.6 将这个字符串对象尝试放入串池，如果有则并不会放入，如果没有会把此对象复制一份，放入串池，会把串池中的对象返回
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