内存模型
JVM内存空间包含:方法区、java堆、java栈、本地方法栈。
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方法区是各个线程共享的区域,存放类信息、常量、静态变量。
java堆也是线程共享的区域,我们的类的实例就放在这个区域,可以想象你的一个系统会产生很多实例,因此java堆的空间也是最大的。如果java堆空间不足了,程序会抛出OutOfMemoryError异常。
java栈是每个线程私有的区域,它的生命周期与线程相同,一个线程对应一个java栈,每执行一个方法就会往栈中压入一个元素,这个元素叫“栈帧”,而栈帧中包括了方法中的局部变量、用于存放中间状态值的操作栈,这里面有很多细节,我们以后再讲。如果java栈空间不足了,程序会抛出StackOverflowError异常,想一想什么情况下会容易产生这个错误,对,递归,递归如果深度很深,就会执行大量的方法,方法越多java栈的占用空间越大。
本地方法栈角色和java栈类似,只不过它是用来表示执行本地方法的,本地方法栈存放的方法调用本地方法接口,最终调用本地方法库,实现与操作系统、硬件交互的目的。
PC寄存器,说到这里我们的类已经加载了,实例对象、方法、静态变量都去了自己改去的地方,那么问题来了,程序该怎么执行,哪个方法先执行,哪个方法后执行,这些指令执行的顺序就是PC寄存器在管,它的作用就是控制程序指令的执行顺序。
执行引擎当然就是根据PC寄存器调配的指令顺序,依次执行程序指令。
堆与栈分开设计是为什么呢?
- 栈存储了处理逻辑、堆存储了具体的数据,这样隔离设计更为清晰
- 堆与栈分离,使得堆可以被多个栈共享。
- 栈保存了上下文的信息,因此只能向上增长;而堆是动态分配
栈的大小可以通过-XSs设置,如果不足的话,会引起java.lang.StackOverflowError的异常
名称 | 特征 | 作用 | 配值 | 异常 |
---|---|---|---|---|
栈区 | 线程私有,使用一段连续的内存空间 | 存放局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口 | -XSs | StackOverflowError OutOfMemoryError |
堆区 | 线程共享,生命周期与虚拟机相同 | 保存对象实例 | -Xms -Xmx -Xmn | OutOfMemoryError |
程序计数器 | 线程私有、占用内存小 | 字节码行号 | 无 | 无 |
方法区 | 线程共享 | 存储类加载信息、常量、静态变量等 | -XX:PermSize -XX:MaxPermSize | OutOfMemoryError |
垃圾回收
Generational Collection 分代收集
目前JVM主要采取的一种方法,思想就是把JVM分成不同的区域。每种区域使用不同的垃圾回收方法。
- 新生代(Young Generation):用于存放新创建的对象,采用复制回收方法,如果在s0和s1之间复制一定次数后,转移到年老代中。这里的垃圾回收叫做minor GC;
- 年老代(Old Generation):这些对象垃圾回收的频率较低,采用的标记整理方法,这里的垃圾回收叫做 major GC。
- 永久代(Permanent Generation):存放Java本身的一些数据,当类不再使用时,也会被回收。
在新生代中,分为三个区:Eden, from survivor, to survior。
- 当触发minor GC时,会先把Eden中存活的对象复制到to Survivor中;
- 然后再看from survivor,如果次数达到年老代的标准,就复制到年老代中;如果没有达到则复制到to survivor中,如果to survivor满了,则复制到年老代中。
- 然后调换from survivor 和 to survivor的名字,保证每次to survivor都是空的等待对象复制到那里的。
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