java 虚拟机原理

Java 虚拟机的内存系统的管理接口。

Java 虚拟机具有此接口的实现类的单一实例。实现此接口的实例是一个 MXBean，可以通过调用 ManagementFactory.getMemoryMXBean() 方法或从平台 MBeanServer 方法获得。

在 MBeanServer 中惟一标识内存系统的 MXBean 的 ObjectName 为：

java.lang:type=Memory

内存
Java 虚拟机的内存系统管理以下类型的内存：
1. 堆
Java 虚拟机具有一个堆，堆是运行时数据区域，所有类实例和数组的内存均从此处分配。堆是在 Java 虚拟机启动时创建的。对象的堆内存由称为垃圾回收器 的自动内存管理系统回收。
堆的大小可以固定，也可以扩大和缩小。堆的内存不需要是连续空间。

2. 非堆内存
Java 虚拟机管理堆之外的内存（称为非堆内存）。
Java 虚拟机具有一个由所有线程共享的方法区。方法区属于非堆内存。它存储每个类结构，如运行时常数池、字段和方法数据，以及方法和构造方法的代码。它是在 Java 虚拟机启动时创建的。

方法区在逻辑上属于堆，但 Java 虚拟机实现可以选择不对其进行回收或压缩。与堆类似，方法区的大小可以固定，也可以扩大和缩小。方法区的内存不需要是连续空间。

除了方法区外，Java 虚拟机实现可能需要用于内部处理或优化的内存，这种内存也是非堆内存。例如，JIT 编译器需要内存来存储从 Java 虚拟机代码转换而来的本机代码，从而获得高性能。

内存池和内存管理器
内存池和内存管理器均是抽象实体，对 Java 虚拟机的内存系统进行管理和监视。
内存池表示 Java 虚拟机管理的内存区域。Java 虚拟机至少有一个内存池，而且可以在执行期间创建或删除内存池。内存池可以是堆内存，也可以是非堆内存。

内存管理器负责管理一个或多个内存池。垃圾回收器就是一种内存管理器，负责回收不可到达对象占有的内存。Java 虚拟机可以有一个或多个内存管理器。可以在运行期间添加或删除内存管理器。一个内存池可以由多个内存管理器进行管理。

内存使用量监视
对于内存系统而言，内存使用量是一个非常重要的监视属性。例如，内存使用量可以指示： •应用程序的内存使用量，
•自动内存管理系统上的工作负载，
•潜在的内存泄漏。

可以采用三种方式监视内存使用量：
•轮询
•使用量阈值通知
•集合使用量阈值通知
具体细节在 MemoryPoolMXBean 接口中指定。
内存使用量监视机制旨在用于负载平衡或工作负载分布。例如，应用程序在其内存使用量超过特定阈值时，可以停止接收任何新的工作负载。它不适合用于供应用程序进行检测或从低内存情况恢复。

通知

此 MemoryMXBean 是一个 NotificationEmitter，如果任何一个内存池支持使用量阈值或集合使用量阈值（可以通过调用 MemoryPoolMXBean.isUsageThresholdSupported() 和 MemoryPoolMXBean.isCollectionUsageThresholdSupported() 方法确定），它将发出两种类型的通知。
•使用量阈值超过通知 - 用构造方法通知内存池的内存使用量增加，已达到或超过其使用量阈值。
•集合使用量阈值超过通知 - 用于通知，在 Java 虚拟机对内存池中不使用的对象进行了回收工作之后，该内存池的内存使用量已大于或等于其集合使用量阈值。

发出的通知是一个 Notification 实例，其用户数据设置为 CompositeData（表示包含构造该通知时内存池的信息的 MemoryNotificationInfo 对象）。CompositeData 包含 MemoryNotificationInfo 中描述的各个属性。