Java内存空间
Java内存分配方式
1.静态存储区
内存在程序编译的时候就已经分配好了,这块内存在程序的整个运行期间都存在。比如,static 、全局变量
2.栈
在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分匹配运算内置于处理器的指令集中、效率很高、但是分配的内存容量非常有限。
3.堆
动态内存分配。在c和c++中运行程序时用 malloc 或 new申请任意大小的内存,我们需要自己决定自己在何时何地使用使用free和delete来释放内存。
运行时数据区域
- 紫色:线程公有
- 绿色:线程私有
1.程序计数器:类似于指令寄存器
- 线程私有
- 当前线程所执行的字节码的行号指示器。JVM使用字节码解释器,用于解释程序。
- Java多线程是通过在一个内核中轮流执行实现的(存疑 应该是1:1),计数器就保证了切换线程的时候可以回到原来正确的执行位置,也因此必须线程私有。
- 程序计数器是唯一一个JVM没有规范OutOfMemoryError的区域
2.Java虚拟机栈:
- 线程私有
- Java方法执行的内存模型,即方法执行时会创建一个栈帧,保存了需要的局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息;
- 线程请求的栈深度>JVM允许的深度时,报StackOverflowError;
- 大多数的JVM可以动态扩展内存,如果无法申请到足够的内存时,报OutOfMemoryError;
3.本地方法栈
本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用十分相似,区别就是虚拟机栈执行Java(字节码)的方法,本地栈是为虚拟机使用到Native方法。
4.Java堆:所有的对象实例以及数组都要被在堆上分配内存
- 线程共享
- 唯一目的:存放对象实例
- 分类:新生代、老生代,或者Eden空间、From Survior 空间、To Survivor空间
- 分类目的:更好的回收和分配内存
- 没有内存完成实例分配,或者不能再扩展,报OutOfMemoryError异常
- 可以自己配置大小(-Xmx和-Xms)
5.方法区
- 线程共享
- 目的:存储类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据;
- 该区内存回收目标:主要针对常量池的回收和对类型的卸载;
- 无法满足内存分配要求时,报OutOfMemoryError异常
- 运行时常量池
- 目的:存储编译期生成的各种字面量和符号引用
- 特征:并非只有编译期置入Class文件中的常量池内容才能进入运行时常量池,在运行期间也可以置入新的常量,比如String的intern()方法;
- 无法申请足够内存时,报OutOfMemoryError异常
对象相关
New对象过程
new指令发出
检查new的参数是否在常量池中存在这个Class的符号引用
检查对应的Class是否已经初始化
- 若没有则先执行初始化过程
分配内存,检查堆是否规整(垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定)
- 规整:指针碰撞方式分配内存
- 不规整:空闲列表方式分配内存
内存空间初始化为零值(不包括对象头)
对对象进行重要的配置
执行 < init > 方法
OOM
堆溢出:举例一直new新的实例对象,往往是容器类。
栈溢出:举例无限循环调用执行某个方法
方法区和运行时常量池溢出:
- String.intern():如果常量池已存在,则返回String对象,如果不存在,则先添加到常量池,再返回String对象。
- 动态定义大量的Class,需要注意内存的回收情况。
小结
程序运行时,需要不停的将数据在内存中分配、计算等。
JVM将不同类型的数据放在不同的位置,这样分工才能够让程序有序的跑起来。
我们所定义的方法,以及new的对象实例都分别存在方法区和堆中,这两个区域是属于内存共享的地方,也就是说任何线程取的都是一样的。但是,因为有线程的存在。所以,我们需要给线程必要的私有空间。
故,在程序运行的时候,我们通过栈来保存该线程自由的局部变量、引用等,通过程序计数器保存了各个线程的执行位置。这样,在线程切换的时候,才能找到自己的上一次执行位置,继续完成未完成的工作。
如果,程序执行过程中没有足够的空间分配,就报对应的OOM异常。