java 内存区域

Java 虚拟机所管理的内存包括多个运行时数据区域,每个区都有自己的特点。

前言

一本好书,每读一遍都会有不同的感受。写读书笔记,一来是便于平时查阅,毕竟技术书籍都比较厚,不方便随时携带;二来是督促自己多读书,理论与实践结合才能不断提升自己。

【深入理解Java虚拟机】阅读笔记: 2.2 运行时数据区域

虚拟机运行时数据区

程序计数器

  1. 当前线程所执行的字节码的行号指示器,是线程私有的

  2. 每个线程都有一个独立的程序计数器,各个线程之间计数器互不影响

  3. 如果线程正在执行的是 Native 方法,则计数器值为空 (Undefined)

  4. 该区域是唯一一个在 Java 虚拟机规范中没有规定任何 OutOfMemoryError 情况的区域

Java 虚拟机栈

  1. 描述的是 Java 方法执行的内存模型,是线程私有的

  2. 每个方法在执行时都会创建一个栈帧 (Stack Frame) 用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出入口等信息

  3. 局部变量表存放编译期可知的各种基本数据类型、对象引用和 returnAddress类型 (指向了一条字节码指令的地址)

  4. 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出 StackOverflowError 异常;如果虚拟机可以动态扩展,在扩展时无法申请到足够的内存,则会抛出 OutOvMemoryError 异常

本地方法栈

  1. 为虚拟机使用到的 Native 方法服务

  2. Sun HotSpot虚拟机将本地方法栈和虚拟机栈合二为一

  3. 异常类型同 Java 虚拟机栈

Java 堆

  1. 所有线程共享的内存区域,用于存放对象实例

  2. Java 堆可分为新生代 (Eden、From Survivor、 To Survivor) 和老年代

  3. 如果堆中没有足够内存分配,并且对无法再扩展,则会抛出 OutOfMemoryError

  4. HotSpot 虚拟机相关参数: -Xms 和 -Xmx

方法区

  1. 各个线程共享的内存区域,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。

  2. 别名 Non-Heap (非堆),Java 虚拟机规范将其描述为堆的一个逻辑部分

  3. HotSpot 虚拟机使用永久代来实现方法去

  4. 当方法区无法满足内存分配需求时,将抛出 OutOfMemoryError 异常

运行时常量池

  1. 是方法区的一部分

  2. 用于存放各种字面量和符号引用,包括 Class 文件中的常量池 (Constant Pool Table),运行期间也可以将新的常量放入池中,如 String 类的 intern() 方法

  3. 当常量池无法再申请到内存时会抛出 OutOfMemoryError 异常

直接内存

  1. 不是虚拟机运行时数据区的一部分,也不是 Java 虚拟机规范中定义的内存区域

  2. 通过 NIO (New Input/Output) 类使用 Native 函数直接分配堆外内存,然后通过一个存储在 Java 堆中的 DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作

  3. 若参数配置不合理,使得内存区域总和大于物理内存限制,动态扩展时可能出现 OutOfMemoryError 异常

参考

周志明. 深入理解Java虚拟机

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