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java GC 简单总结

java GC 简单总结

作者: guozhk | 来源:发表于2018-06-12 14:13 被阅读0次

    程序计数器 (programs counter register)

    本地方法栈 (native method stack)

    方法区 (method area)

    java栈 (JAVA VM stack)

    堆 (heap)

    程序计数器

    线程私有 在JVM中,多线程是轮流获取cpu执行权的,所以,每个线程都会有自己的程序计数器。并且他们不会互相干扰。 由于程序计数器中存储的数据占用的空间,不会随程序的执行发生改变,所以程序计数器不会发生内存溢出现象。

    JAVA栈

    Java虚拟机栈是线程私有的,它的生命周期与线程相同。

    Java虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型:每个方法执行的同时会创建一个栈帧,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。每个方法从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入栈到出栈的过程。

    程序员主要关注的stack栈内存,就是虚拟机栈中局部变量表部分。

    局部变量表存放了编译时期可知的各种基本数据类型和对象引用。

    局部变量表所需的内存空间在编译时期完成分配,当进入一个方法时,这个方法需要在栈帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的,在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。

    1. Java虚拟机规范对这个区域规定了两种异常情况:
    • 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError 异常;

    • 如果虚拟机栈可以动态扩展,如果扩展时无法申请到足够的内存,就会抛出OutOfMemoryError异常;

      (当前大部分JVM都可以动态扩展,只不过JVM规范也允许固定长度的虚拟机栈

    本地方法栈

    1. 本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的,它们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务(也就是字节码),而本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务。

    2. Java虚拟机规范对本地方法栈使用的语言、使用方法与数据结构并没有强制规定,因此可以由虚拟机自由实现。例如:HotSpot虚拟机直接将本地方法栈和虚拟机栈合二为一。

    3. 同虚拟机栈相同,Java虚拟机规范对这个区域也规定了两种异常情况StackOverflowError 和 OutOfMemoryError异常。

    Java堆

    1. Java堆是被所有的线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。

      Java堆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。

    2. Java堆是垃圾回收器管理的主要区域,因此也被称为"GC堆"。

      从内存回收的角度看,由于现在收集器基本都采用分代收集算法,所以Java堆可以细分为:新生代、老生代;

      从内存分配的角度看,线程共享的Java堆可能划分出多个线程私有的分配缓冲区(TLAB);

      不论如何划分,都与存放的内容无关,无论哪个区域,存储的仍然是对象实例。

    3. Java虚拟机规范规定,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,就像我们的磁盘空间一样。在实现上,既可以是固定大小的,也可以是可扩展的,不过当前主流JVM都是按照可扩展来实现的。

    4. Java虚拟机规范规定,如果在堆上没有内存完成实例分配,并且堆上也无法再扩展时,将会抛出OutOfMemoryError异常。

    5. 内存泄露和内存溢出

      Java堆内存的OOM异常是非常常见的异常情况,重点是根据内存中的对象是否是必要的,来弄清楚到底是出现了内存泄露(Memory Leak)还是内存溢出(Memory Overflow).

    • 内存泄露:指程序中一些对象不会被GC所回收,它始终占用内存,即被分配的对象引用链可达但已无用。(可用内存减少)

    • 内存溢出:程序运行过程中无法申请到足够的内存而导致的一种错误。内存溢出通常发生于OLD段或Perm段垃圾回收后,仍然无内存空间容纳新的Java对象的情况。

      内存泄露是内存溢出的一种诱因,不是唯一因素。

    五、方法区

    1. 方法区也是被所有的线程共享的一块内存区域。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。

    2. Java虚拟机规范对方法区的限制非常宽松,除了和Java堆一样 不需要连续的内存和可以选择固定大小或者可扩展之外,还可以选择不实现垃圾回收。

      这区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和类型的卸载,一般而言,这个区域的内存回收比较难以令人满意,尤其是类型的回收,条件相当苛刻,但是这部分区域的内存回收确实是必要的。

    3. Java虚拟机规范规定,当方法区无法满足内存分配的需求时,将抛出OutOfMemoryError异常。

    4. 运行时常量池

      运行时常量池是方法区的一部分。CLass文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息是常量池,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

      运行时常量池相对于CLass文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性,Java语言并不要求常量一定只有编译期才能产生,也就是并非预置入CLass文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池,运行期间也可能将新的常量放入池中,这种特性被开发人员利用比较多的就是String类的intern()方法。

      垃圾回收机制:

      1.检验回收对象

      检验算法:引用计数器(标记)
      
      根搜索算法
      

      2.回收

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