Java教程

Java：JVM内存模型

本文主要是介绍Java：JVM内存模型，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

JVM内存模型

  • JVM内存模型可以划分为几部分？
  • JVM内存区域分别可能出现什么问题？
  • 方法区、永久代和元空间有什么关系？

JVM内存模型可以划分为几部分？

JVM内存模型是指JVM运行时所涉及到的内存区域规范，可以划分为以下六个部分：

  1. 程序计数器（program counter register）：存储非native方法中虚拟机字节码指令的地址，该地址用来指示线程接下来需要执行什么指令
  2. 虚拟机栈（vm stack）：存储局部变量表1、操作数栈、动态链接、方法出口信息等，是Java非native方法执行的线程内存模型
  3. 本地方法栈（native method stack）：与虚拟机栈一致，但只关联本地方法
  4. 堆（heap）：存储数组及对象实例
  5. 方法区（method area）：存储已被虚拟机加载的类型信息、常量2、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等
  6. 直接内存3（direct memory）：native函数库直接分配的堆外内存，通过堆里的DirectByteBuffer对象引用

JVM内存区域分别可能出现什么问题？

  1. 程序计数器：不会出现什么问题
  2. 虚拟机栈：①StackOverflowError（线程请求的栈深大于虚拟机允许的栈深时）；②OutOfMemoryError（线程申请不到足够内存的栈容量时）
  3. 本地方法栈：同虚拟机栈
  4. 堆：OutOfMemoryError（没有内存完成实例分配，且内存无法再扩展时）
  5. 方法区：OutOfMemoryError（无法满足新的内存分配需求时）
  6. 直接内存：OutOfMemoryError（设定的内存信息没有考虑到直接内存，导致各内存区域总和大于了物理内存限制，从而导致动态扩展内存时）

方法区、永久代和元空间有什么关系？

HotSpot想把垃圾收集器的分代设计扩展至方法区，用永久代来实现方法区，这样就可以垃圾收集器能够像管理堆那样来管理方法区，但其他虚拟机实现并没有采用这样的观点，因为这会导致更容易出现OOM，后来由于Oracle收购了BEA，准备融合HotSpot和JRockit时，发现两者对方法区的实现差异太大，于是从JDK6开始准备放弃永久代的概念，逐步采用本地内存来实现方法区，直到JDK8才完全废弃了永久代，改用本地内存实现的元空间来替代

  1. 局部变量表：以槽（slot）的形式存储了编译期可知的①基本数据类型（byte、short、int、long、float、double、boolean、char）；②引用类型（可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或者其他与对象关联的地址）；③returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。其中64位的long和double占用两个slot，其余占用一个slot ↩︎

  2. 运行时常量池：存放的是编译期生成的各种字面量与符号引用 ↩︎

  3. 直接内存：不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是虚拟机规范中定义的内存区域，而是JDK4引入的NIO中的一种基于通道与缓冲区的I/O方式关联的内存区域 ↩︎

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