JVM深入学习（二）内存模型

一.Jvm内存区域橄览

本文讲的是JDK1.8以后的内存模型。

jvm运行时内存管理分为两部分，即在JVM虚拟数据区的 和 不在JVM虚拟数据区的。

二.程序计数器

定义： 当前线程所执行的字节码的行号指示器，指向正在执行的虚拟机字节码指令的地址。

通俗理解：存储了    行号 和 字节码一一对应的数据表

特点： a.空间较小

          b.JVM中唯一没有OutOfMemoryError的模块

    c.线程私有

三.java虚拟机栈               

定义： java方法执行时会创建栈帧，java虚拟机栈用于存储栈帧。java中一个方法被调用，就是一个栈帧从入栈   到出栈的过程。

特点：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

        线程私有

栈帧的主要内容：

          a)局部变量表    是一组变量值的存储空间，用于存放方法参数和方法内部定义的局部变量

    b)操作数栈      用于保存计算过程中的中间结果，同时作为计算过程中变量临时的存储空间

    c)动态连接      java代码中有很多常量和其他方法的调用，虚拟机栈中存储的是对方法或常量的引用，引用调用的过程叫动态连接

    d)返回地址  返回地址实际是出栈的过程， 把返回值（如果有的话）压入调用者栈帧的操作数栈中，然

后执行ireturn出栈。

举例理解：

    java代码：

public static int add(int a,int b){

        int c=0;

        c=a+b;

        return c;

    }

  经过 javap  -v -p hello.class 反编译

stack=2, locals=3, args_size=2

0: iconst_0        //常量0压入操作数栈

1: istore_2        //弹出操作数栈栈顶元素，保存到局部变量表第2个位置

2: iload_0        //第0个变量压入操作数栈

3: iload_1        //第1个变量压入操作数栈

4: iadd            //操作数栈中的前两个int相加，并将结果压入操作数栈顶

5: istore_2        //弹出操作数栈栈顶元素，保存到局部变量表第2个位置

6: iload_2        //加载局部变量表的第2个变量到操作数栈顶

7: ireturn        //返回

从图中可以看到这个方法程序计数器的行号是从0-7  分别对应8个字节码指令，stack=2（操作数栈的长度是2）, locals=3（局部变量长度是3，实际是4个 一个是this）, args_size=2（变量个股是2）

三.本地方法栈

          与java虚拟机栈类似, java虚拟机栈为虚拟机执行java方法（也就是字节码）服务本地方法栈为虚拟机使

用到的Native方法服务。

四.堆

java堆是虚拟机中内存最大的一块，唯一的作用存放对象实例（java中万物皆对象），这部分内存是线程共享的区域。

对象实例在堆中的存储布局可以分为3部分: 对象头（header），实例数据，数据填充。

对象头里有两类信息：标记数据 和 类型指针

    标记数据有gc年龄分代，锁信息等

    类型指针即对象指向它的类型元数据的指针，java虚拟机通过这个指针确定对象是哪个类的实例。

实例数据：对象真正存储的有效信息

填充对齐：并无实际意义，仅作为占位符，HotSpot要求对象的起始地址是8的整数倍。

对象如何分配之后的文章会讲解。

五.本地内存

    JDK1.8之前，元数据区叫方法区或者永久代

    元数据区存放的是运行时的常量，静态变量，类型信息等，也是线程共享的区块

直接内存：操作系统上不受java虚拟机管理的内存，我们在使用java nio编写代码时，所分配的内存是通过native方法直接分配的操作系统的内存，当操作系统内存不足时，也会OOM。

六.常见的参数配置

        -Xms  最小堆内存

        -Xmx  最大堆内存

        -Xmn  年轻代最大内存

        -Xss  单线程最大内存

具体的JVM调优后面再整理。