快速串讲——JVM内存的区域划分

目的

  • 快速定位JVM内存泄漏或者溢出等问题。
  • 面试基础题,加分项。

快速串讲——JVM内存的区域划分

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程序计数器(Program Counter Register)

  • 记录当前线程所执行的字节码的行号。
  • 依赖其实现分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复。
  • Natvie 方法时,其的值就为空。
  • Java 虚拟机规范中唯一没有规定内存溢出的区域。
  • “线程私有”的内存区域。

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虚拟机栈(Virtual Machine Stacks)

  • 其生命周期与线程相同。
  • 存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
  • 方法被执行的时候创建一个栈帧并入栈。
  • 方法执行完成的时候对应栈帧出栈。
  • 栈的深度过大时,抛出 *Error 。
  • 线程数过多时,抛出 OutOfMemoryError 。
  • “线程私有”的内存区域。

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本地方法栈(Native Method Stacks)

  • 为虚拟机使用到的 Native 方法服务。
  • 栈的深度过大时,抛出 *Error 。
  • 线程数过多时,抛出 OutOfMemoryError 。
  • “线程私有”的内存区域。

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堆(Java Heap)

  • 用于存放对象实例,是JVM占用内存最大一块区域。
  • 垃圾收集器管理的主要区域。
  • 使用分代收集算法时,堆被细分为新生代和老年代,新生代再细分为Eden空间、 From Survivor 空间、 To Survivor 空间。
  • 在HotSpot虚拟机中,通过-Xmx和-Xms控制堆的大小,通过-Xmn控制新生代的大小。
  • 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。
  • 没有内存完成实例分配时,抛出 OutOfMemoryError 。
  • “线程共享”的内存区域,线程共享的堆中又可能划分出多个线程私有的分配缓存区(Thread Local Allocation Buffer,TLAB)。

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方法区(Method Area)

  • 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。
  • 回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载。
  • 可以选择不实现垃圾收集。
  • 当方法区无法满足内存分配需求时,将抛出 OutOfMemoryError 。
  • JDK6 使用永久代实现方法区。
  • JDK7 中永久代的字符串常量池被移出。
  • JDK8 使用元空间实现方法区。
  • “线程共享”的内存区域。

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总结

  • 程序计数器:当前线程所执行的字节码的行号指示器。
  • 虚拟机栈:Java方法执行的内存模型,用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
  • 本地方法栈:本地方法执行的内存模型,和虚拟机栈非常相似,其区别是本地方法栈为 JVM 使用到的 Native 方法服务。
  • :用于存储对象实例,是垃圾收集器管理的主要区域。
  • 方法区: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。

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