对于从事C,C++程序的开发人员来说,即拥有每一个对象的”所有权”,有担负着每一个对象开始到终结的维护责任.
对于Java程序员来说,在虚拟机自动内存管理机制的帮助下,不再需要为每一个new操作去写配对的delete/free代码,不容易出现内存泄漏和内存溢出问题.
1.运行时数据区域
1.1 先看一下Java程序具体执行过程:
Java源代码文件(.java)—(java Compilerjava编译器)—>java字节码文件(.class)—(Class Loader类加载器)—>加载到(Running TIME Area运行时数据区域),
首先Java源代码文件(.java后缀)会被Java编译器编译为字节码文件(.class后缀)，然后由JVM中的类加载器加载各个类的字节码文件，加载完毕之后，交由JVM执行引擎执行。在整个程序执行过程中，JVM会用一段空间来存储程序执行期间需要用到的数据和相关信息，这段空间一般被称作为Runtime Data Area（运行时数据区），也就是我们常说的JVM内存。因此，在Java中我们常常说到的内存管理就是针对这段空间进行管理（如何分配和回收内存空间）。
1.2运行时数据包括哪几个部分
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1.2.1 程序计数器
(Program counter Register)较小的一块区域,可以看做是程序所执行的代码指示器,字节码工作时就是通过改变这个计数器的值来选取吓一跳需要执行的字节码指令.分支,循环,跳转,异常处理,线程回复等基础功能都西药依赖这个计数器来完成(所有从本次执行调到下一个字节码执行都需要计数器的帮助).线程私有的.
程序计数器的核心用处在于被阻塞保存现场的线程二次唤醒后沿着上次被阻塞的地方继续向下执行
如果线程执行的是一个Java方法,这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令地址,如果执行的是Native方法,为空(undefined).此方法是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域.
保留上一次运行的地方.
1.2.2 Java虚拟机栈
(Java Virtual Machine Stacks)也是线程私有的.他的生命周期和线程相同.每个方法执行的时候会创建一个站帧(stack frame),用于存储局部变量表,操作数栈,动态链接,方法出口等信息.每一个方法从调用直至执行完成的过程.就对应着一个栈帧在虚拟机中入栈和出栈的过程.
局部变量表存放了编译器可知的所有数据类型,对象应用,和returnAddress类型.
局部变量所需空间在编译期间完成分配,当进入一个方法时,这个方法在栈帧中需要分配多大空间已经完全确定,方法去运行时不会改变局部变量的大小.
这个区域有两种异常情况: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错误,如果虚拟机允许扩展,当扩展的时候无法申请到足够的内存的时候会抛出OutOfMemoryError错误.
1.2.3 本地方法栈
和虚拟机栈的作用相同,只不过是位本地方法所用,当前的hotspot虚拟机将这两块区域合二为一.
1.2.4 Java堆
是所有线程共享的一块区域,虚拟启动的时候创建.存放对象示例—唯一目的
所有的对象实例以及数组都要在堆上分配.
Java堆可以处于不连续的物理空间,只要逻辑上连续即可.大小可以通过-Xmx和-Xms控制.如果堆中没有内存来分配示例,将抛出OutOfMemoryError异常.
1.2.5 方法区
也是线程共享的一块区域,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.
GC分代用永久带代替方法区,也会出现OutOfMemoryError异常.
1.2.6运行时常量池
(RunTime Constant Pool)是方法区的一部分,用于存放编辑器生成的各种字面量和符号引用.也会出现OutOfMemoryError异常
1.2.7 直接内存
并不是虚拟机运行时数据区的一部分.收到本机内存的限制,会抛出也会出现OutOfMemoryError异常.
2. 关于异常
2.1Java堆溢出:不停的新建对象即可OutOfMemoryError
2.2
虚拟机栈和本地方法栈溢出
HotSpot中并不区分虚拟机栈和本地方法栈
测试:
两种异常:
2.2.1 如果线程请求栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverFlowError
2.2.2如果虚拟机在扩展时无法申请到足够的内存空间,将抛出OutOfMemoryError
测试:使用-Xss参数减少栈内存容量
定义了大量本地变量,增大方法栈中本地变量表中的长度
2.2.3 方法区和运行时常量池溢出
运行时常量区是方法去的一部分,两个放在一起测试.
String.intern()是一个Native方法,她的作用是:如果字符串常量池中已经包含一个等于此String对象的字符串,则返回代表池中这个字符串的String对象,否则将次String对象包含的字符串添加到常量池中,并且返回此String对象的引用.
1.6之前,常量池分配在永久代中.
使用-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区大小,从而间接限制其中常量池的容量
2.2.4 本地内存直接溢出
DirectMemory 容量可通过-XX:MaxDirectMemorySize 指定,