《深入理解Java虚拟机学习笔记》之JAVA内存区域与OutOfMemoryError

时间:2022-12-28 12:58:26

1、运行时数据区域

    Java虚拟机在执行Java程序的过程中会将其所管理的内存划分为若干个不同的数据区域,这些区域有各自的用途,以及创建和销毁的时间,这几个区域如下所示:

《深入理解Java虚拟机学习笔记》之JAVA内存区域与OutOfMemoryError

    针对各个区域进行介绍,如下:

1.1 程序计数器

    程序计数器(Program Counter Register)是一块较小的内存空间,它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里,字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。每条线程都有一个独立的程序计数器。此内存区域是唯一一个没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

1.2 Java虚拟机栈

    Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Staks)描述的是Java方法执行的内存模型:每个方法在执行的时候都会创建一个栈帧用于存储局部变量表(存放编译器可知的各种基本数据类型、对象的引用和returnAddress类型)、操作数栈、动态链表、方法出口等信息。同程序计数器一样,该区域也是线程所私有的。每一个方法从调用到执行结束的过程对应一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

1.3 本地方法栈

    本地方法栈(Native Method Stack)同虚拟机栈发挥的作用非常相似,只是虚拟机栈是为虚拟机执行Java方法服务,而此区域是为虚拟机用到的Native方法服务。

1.4 Java堆

    Java堆(Java Heap)对大多数应用来说是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。该区域被所用线程共享。此区域的作用是存放对象实例,Java虚拟机规范中这样说:所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。但是随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术逐渐成熟,栈上分配、标量替换优化技术将会导致一些变化。

    Java堆是垃圾收集器管理的主要区域,该区域可以分为新生代和老年代两部分,其中新生代有可以分为Eden空间和两个Survivor空间(新生代区域的对象大多是“朝生夕死”的,每次使用Eden和一块Survivor区域,当虚拟机回收时,将还存活的对象复制到另外一块Survivor区域,将Eden和刚才使用过的Survivor区域进行清除)。

1.5 方法区

    方法区(Method Area)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。同Java堆一样,该区域也是各个线程所共享的内存区域。 

2 HotSpot虚拟机中的对象

    了解了Java虚拟机的运行时数据区之后,接下来了解一下Java堆中的对象布局、对象的创建和对象的访问。

2.1 对象的内存布局

    对象在内存中存储的布局可以分为对象头(header)、实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding)三部分。