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《深入理解java虚拟机》之JVM内存结构总结

《深入理解java虚拟机》之JVM内存结构总结

作者: 铁甲依然在_978f | 来源:发表于2018-01-22 11:30 被阅读0次

    JVM内存结构

    JVM内存结构不光是只有堆内存和栈内存,实际情况要复杂很多,主要包含以下结构。

    程序计数器

    每个线程都有独立的程序计数器,各线程的互不影响,用于存储正在执行的虚拟机指令地址(对于Native方法则为空undefined).

    JVM栈

    JVM栈是线程私有的,每个方法执行的时候都会建立栈帧,栈帧包含以下内容:

    局部变量表:存放编译期可知的基本数据类型数据、对象引用和returnAddress,亦即运行期不会改变局部变量表大小;

    操作数栈;

    动态链接;

    方法出口,等等。

    该区域可能抛出以下异常:

    当线程请求的栈深度超过最大值,会抛出StackOverflowError异常;

    JVM栈动态扩展时无法申请导足够内存,抛出OutOfMemoryError异常。

    本地方法栈

    类似JVM栈,区别只在于本地方法栈用于执行本地(Native)方法。

    Java堆

    所有线程共享的内存区域,用于存放对象实例(但现在不一定全部对象都在堆里了,栈上分配/标量替换等技术)。在GC的概念中还可以分为Eden区、FromSurvivor区及ToSurvivor区。也可能会划分出线程私有的分配缓冲区TLAB。

    -Xmx:设置JVM最大堆内存  

    -Xms:设置JVM初始堆内存 。此值可以设置与-Xmx相同,以避免每次垃圾回收完成后JVM重新分配内存。 

    方法区

    线程共享,用于存放已加载的类、常量、静态变量、JIT编译后的代码等数据。

    对于HotSpot虚拟机用户而言,经常将方法区称为永生代(Permanent Generation),是因为HotSpot虚拟机用永生代实现方法区,用GC管理方法区

    运行时常量池

    运行时常量池是方法区的一部分,类文件被加载后,常量部分就会被放到运行时常量池里。运行期期间也可以将新的常量放入常量池,比如String.intern()方法。

    直接内存

    NIO里面引入直接内存的API,可以使用本地方法分配堆外内存,在某些情况下可以提高IO性能。

    创建对象过程

    遇到new关键字的时候,检查对应类是否能在常量池定位到类的符号引用,并检查是否已加载、解析、初始化。没有的话线加载类;

    分配内存。加载类之后一个对象所需的内存大小就确定了;使用Serial、ParNew等收集器时,堆内存是整齐的,使用指针碰撞划分内存,即在空闲内存的分界点开始分配指定大小的内存空间;如果用CMS等给予Mark-Sweep算法的收集器时,使用空闲列表划分内存,即JVM维护了一个记录可用内存的表,从改变中找一块足够大小的内存空间用于分配。

    考虑到多线程同时创建对象的情况,会使用到前面说的TLAB,每个线程在自己的TLAB上分配内存,TLAB用完并重新分配新TLAB的时候才需要同步锁定。

    申请内存后,进行初始化零值(可以在TLAB分配时进行);

    设置对象的对象头(Object Header);

    执行方法。

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