《深入理解Java虚拟机》读书笔记

第二部分 自动内存管理机制

第二章 Java内存区域与内存溢出异常

运行时数据区域

Java虚拟机在执行Java程序的过程中将内存划分为下面多个不同区域。

程序计数器

是当前线程所执行的字节码的行号指示器。Java多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的。为了线程切换后能恢复到之前的正确位置，每个线程都需要有独立的程序计数器来记录行号。程序计数器这块内存区域是“线程私有”的内存，记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址。

Java虚拟机栈

Java虚拟机栈也是线程私有的，生命周期和线程相同。它描述的是Java方法执行的内存模型。每个方法执行的同时会创建一个栈帧用于保存局部变量表部分。局部变量可以是各种基本数据类型和引用类型。

本地方法栈

虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，而本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务。

Java堆

堆(Heap)是所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建，唯一目的就是存放对象实例。所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。堆事垃圾收集器管理的主要区域，因此被称为GC堆。堆可以处于物理上不连续的内存空间中，通过-Xmx和-Xms控制。

方法区

与堆一样，是各个线程共享的内存区域，用于存储已经被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量。

对象的创建

对象的创建

虚拟机遇到new指令时，先检查这个类是否已被加载，如果没有先执行类加载过程。加载通过后，在堆中给对象分配内存。

对象的内存布局

对象的内存布局分为三块区域：对象头Header,实例数据和对齐填充。

• 对象头包括两个部分信息。第一部分用于存储对象自身的运行时数据，如hashCode等。第二部分是类型指针，指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。另外如果对象是一个数组，那在对象头上还记录了数据的长度大小。
• 实例数据存储了真正的有效信息，如字段内容，无论是父类继承下来的还是子类中定义的。
• 第三部分对齐填充并不是必然存在的，仅仅起到占位符的作用，因为对象的大小必须是8字节的倍数，所以如果有空余就用占位符区填充，实现对齐。

第三章 垃圾收集器与内存分配策略

第二章介绍了Java内存运行时区域的各个部分，其中程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈三个区域随线程而生，随线程而灭，即内存在线程结束后随着回收了。而Java堆和方法区是线程公有的，所以垃圾收集器所关注的就是这部分内存。