JVM内存结构/JVM运行时数据区,以及堆内存的划分

JVM内存结构/JVM运行时数据区,以及堆内存的划分

1、程序计数器:

  程序计数器是线程私有的内存,JVM多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式实现的,当线程切换后需要恢复到正确的执

行位置(处理器)时,就是通过程序计数器来实现的。此内存区域是唯一 一个在JVM规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

2、Java虚拟机栈:

  Java虚拟机栈也是线程私有的,它的生命周期与线程相同,Java虚拟机栈为JVM执行的Java方法(字节码)服务。每个Java方法在执行时都

会创建一个栈帧,用于存储局部变量表、操作数栈、动态链表、方法出口等信息。

  局部变量表存放的是基本数据类型,对象引用和returnAddress类型。也就是说基本数据类型直接在栈中分配空间;局部变量(在方法或者

代码块中定义的变量)也在栈中分配空间,当方法执行完毕执行完毕后该空间会被JVM回收;引用数据类型,即我们new创建的对象引用,JVM

会在栈空间给这个引用分配一个地址空间(门牌号),在堆空间给该对象分配一个空间(家),栈空间的地址引用指向堆空间的对象(通过门牌

号找到家)。

  在这个区域,JVM规范规定了两个异常状况:

   a.如果线程请求的栈深度大于JVM所允许的深度,将抛出*Error异常;

   b.如果虚拟机栈可以动态扩容(大部分JVM都可以动态扩容),如果扩展时无法申请到足够的内存,就会抛出OutOfMemoryError异常。

  

3、本地方法栈:

  和Java虚拟机栈作用相似,只是本地方法栈为JVM使用到的Native(本地)方法服务,它也会抛出*Error和OutOfMemoryError异常。

参考:OutOfMemoryError/OOM/内存溢出异常实例分析--虚拟机栈和本地方法栈溢出

4、Java堆:

  JVM内存中最大的一块,是所有线程共享的区域,在JVM启动时创建,唯一目的就是用来存储对象实例的,也被称为GC堆,因为这是垃圾收集器

管理的主要区域。Java堆还可分为:新生代和老年代,其中新生代还可再分为:Eden:From Survivor:To Survivor = 8:1:1,有面试官会问

为什么8:1:1,可参考:垃圾收集算法——标记-清除算法、复制算法、标记-整理算法、分代收集算法 中的复制算法

通过一张图来看一下如何通过参数来控制各区域的大小

JVM内存结构/JVM运行时数据区,以及堆内存的划分

控制参数
-Xms设置堆的最小空间大小。

-Xmx设置堆的最大空间大小。

-XX:NewSize设置新生代最小空间大小。

-XX:MaxNewSize设置新生代最大空间大小。

-XX:PermSize设置永久代最小空间大小。

-XX:MaxPermSize设置永久代最大空间大小。

-Xss设置每个线程的堆栈大小。

  JVM规范中规定,Java堆可以处于逻辑上连续,物理上不连续的内存空间中,就像我们的磁盘一样。如果在堆中没有内存分配给对象实例,并且

堆也无法扩展,也会抛出OutOfMemoryError异常。

参考:OutOfMemoryError/OOM/内存溢出异常实例分析--堆内存溢出

5、方法区:

  和Java堆一样,是各个线程共享的内存区域,它用于存储已被JVM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,别名叫Non-Heap(非堆)。

很多人称他为“永久代”,本质上两者并不等价,只是因为HotSpot把GC扩展到了方法区,或者说使用永久代来实现方法区而已。方法区除了和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外,还可以选择不实现垃圾收集。JVM规范规定,当方法区无法满足内存分配需求时,将会抛出OutOfMemoryError异常。

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