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JVM内存结构快速学习笔记

JVM内存结构快速学习笔记

作者: 晨什么呀 | 来源:发表于2018-05-30 00:25 被阅读0次
    jvm内存结构图

    这张或者类似的图我相信大部分试图了解jvm内存结构的同学肯定都看过,学习过之后要能自己画出这样一张图才算合格。我在刚刚学习jvm内存结构时虽然能够概述出各个内存区的作用,但由于对java内存模型不够了解,对图中线程共享区,线程独占区概念有些忽视,算是和大家分享一个个人踩过的坑。

    java内存主要分六部分:直接内存(在上图没有体现)、堆、虚拟机栈、方法区、本地方法栈、程序计数器,下面分别对它们进行详细的描述。

    直接内存(Direct Memory)

    因为直接内存不是Java 虚拟机规范中定义的内存区域,所以在看其他文章时讲到的比较少。

    直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分,在JDK1.4 中新加入了NIO(New Input/Output)类,引入了一种基于通道(Channel)与缓冲区(Buffer)的I/O 方式,它可以使用Native 函数库直接分配堆外内存,然后通过Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能,因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。

    -XX:MaxDirectMemorySize设置最大值,默认与java堆最大值一样。

    例:-XX:MaxDirectMemorySize=10M

    本机直接内存的分配不会受到Java 堆大小的限制,受到本机总内存大小限制。

    配置虚拟机参数时,不要忽略直接内存 防止出现OutOfMemoryError异常。

    直接内存(堆外内存)与堆内存比较:

        1. 直接内存申请空间耗费更高的性能,当频繁申请到一定量时尤为明显

        2. 直接内存IO读写的性能要优于普通的堆内存,在多次读写操作的情况下差异明显

    程序计数器(Program Counter Register):

    线程私有,即每个线程都会有一个,线程之间互不影响,独立存储。

    程序计数器(Program Counter Register)是一块较小的内存空间,它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

    Java堆(Heap):

    java堆是被所有线程共享的一块内存区域,对于大多数应用来说,也是Java虚拟机所管理的最大的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。它也是垃圾收集器管理的主要区域,因此很多时候也被称做“GC堆”。如果堆中没有内存用于实例分配,就会抛出OutOfMemoryError异常。

    根据Java虚拟机规范的规定,Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中,只要逻辑上是连续的即可。在实现时,既可以实现成固定大小的,也可以是可扩展的,不过当前主流的虚拟机都是按照可扩展来实现的(通过-Xmx和-Xms控制)。

    -Xms 参数设置最小值

    -Xmx 参数设置最大值

    例:-Xms20m -Xmx20m 若-Xms=-Xmx,则可避免堆自动扩展。

    -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError 可以让虚拟机在出现内存溢出是dump出当前的内存堆转储快照。

    虚拟机栈(JVM Stacks):

    线程私有,它的生命周期与线程相同,总数与线程关联。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型:每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

    方法区(Method Area):

    线程共享,它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分,但是它却有一个别名叫做Non-Heap(非堆),目的应该是与Java堆区分开来。

    根据Java虚拟机规范的规定,当方法区无法满足内存分配需求时,将抛出OutOfMemoryError异常。

    本地方法栈(Native Method Stacks):

    本地方法栈(Native Method Stacks)与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的,其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务,而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务。虚拟机规范中对本地方法栈中的方法使用的语言、使用方式与数据结构并没有强制规定,因此具体的虚拟机可以自由实现它。甚至有的虚拟机(譬如Sun HotSpot虚拟机)直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。与虚拟机栈一样,本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

    分享:

    内存结构:http://www.importnew.com/23746.html

    内存模型:https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/72772461#java%E5%86%85%E5%AD%98%E5%8C%BA%E5%9F%9F


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