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【JVM】运行时内存分配

来源:博客园

程序计数器

用于标识线程执行到了字节码文件(class文件)的哪一行,当执行native方法时,值为undefined,各个线程私有


(资料图片仅供参考)

Java虚拟机栈

每个线程独有,每个方法执行时会创建一个栈帧,用于存储局部变量表等方法信息,即方法的执行会伴随着一个栈帧的入栈出栈。

栈帧的组成

如果线程请求的栈深度大于虚拟机允许的最大深度,将抛出StackoverflowError异常

栈最大深度由栈内存大小和局部变量表大小确定,即栈大小固定,局部变量表越大,栈深度越小,栈大小可通过-Xss参数设置,默认为1m

如果栈动态扩展失败,会抛出OutOfMemoryError异常,不过hotspot虚拟机不支持栈动态扩展,申请时失败了,会抛出OOM异常

本地方法栈

虚拟机执行native方法时使用,与Java虚拟机栈类似,hotspot将二者合在一起

Java堆

用于存储Java实例对象,垃圾收集器管理的内存区域,也称为GC堆(Garbage Collected Heap)。垃圾收集就发生在该区域,一般分为eden,servivor1,servivor2,old。

另外在Java8之前还有一个永久代,不过永久代实际上不属于堆内存,属于虚拟机内存,同时受垃圾收集器管理(fullgc时触发垃圾回收)。Java8之后删除了永久代,将方法区移动至元空间(Metaspace),使用native内存,移除虚拟机,防止OOM异常,元空间大小可以通过-XX:MaxMetaspaceSize参数控制,fullgc时会对元空间进行垃圾回收;将字符串常量迁移到Java堆中。

Java堆所有线程共享,不过可以通过设置TLAB(ThreadLocalAllocationBuffer)给各线程预留内存,提高内存分配时的效率。

Java堆可以通过-Xms和-Xmx设置初始大小和最大大小(虽然现在的项目一般将两个值设为相同以减少GC次数),当动态申请内存不足时,会抛出OOM异常。

方法区

用于存储已经被Java虚拟机加载的类型信息,常量,静态变量和即时编译器编译后的代码缓存等数据。Java8之前通过永久代实现,Java8之后通过元空间实现,实际为一个逻辑内存区域,多线程共享。Java的元空间会在fullgc时进行垃圾回收,主要进行类的卸载时方法区的垃圾回收。当内存分配出现不足时,会抛出OOM异常。

运行时常量池

属于方法区的一部分,用于存储类的版本,方法,字段,接口等描述信息,同时接受新的常量,例如String.intern()方法将字符串放入常量池中,实际将char[]存储到堆中的字符串常量池中,将引用存储到运行时常量池中。当内存不足时,抛出OOM异常。

注意,运行时常量池不等于字符串常量池,上面说了,字符传常量池在堆(老年代)中。

直接内存

直接内存不属于JVM虚机内存的一部分,属于native内存,JDK1.4后推出的NIO即可以直接操作Native内存,通过在Java堆中创建DirectByteBuffer对象控制Native内存。

关键词: 垃圾回收 字符串常量 最大深度