26届JAVA 学习日记——Day10-优快云博客

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2024.11.14 周四
今天的时间主要在做学校的大作业，下午做了一点苍穹外卖，刚接触Redis，准备一边学操作一边看Redis的八股，晚上主要看了JVM内存区域的八股文。

八股

JVM内存区域

介绍一下Java内存区域(运行时数据区)

根据 JVM8 规范，JVM 运行时内存共分为虚拟机栈、堆、元空间、程序计数器、本地方法栈五个部分。还有一部分内存叫直接内存，属于操作系统的本地内存，也是可以直接操作的。

在这里插入图片描述

线程私有的：

程序计数器(记录当前线程执行的位置)
虚拟机栈(栈->栈帧(局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址))
- 局部变量表：存放各种数据类型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double、对象引用)
- 操作数栈：存放方法执行过程中产生的中间计算结果 和计算过程中产生的临时变量
- 动态链接：Class 文件的常量池里保存有大量的符号引用，当一个方法要调用其他方法，需要将常量池中指向方法的符号引用转化为其在内存地址中的直接引用。
本地方法栈

线程共享的：

堆
方法区
直接内存(非运行时数据区的一部分)

本地方法栈

和虚拟机栈所发挥的作用非常相似，区别是：虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务。 在 HotSpot 虚拟机中和 Java 虚拟机栈合二为一。

本地方法被执行的时候，在本地方法栈也会创建一个栈帧，用于存放该本地方法的局部变量表、操作数栈、动态链接、出口信息。

方法执行完毕后相应的栈帧也会出栈并释放内存空间，也会出现 StackOverFlowError 和 OutOfMemoryError 两种错误。

什么是Native方法？

在Java中，native方法是一种特殊的方法，它的实现不是用Java编写的，而是用C或C++编写的，并且通常编译成了本地平台（如Windows、Linux或macOS）的机器码。
native方法通过Java Native Interface (JNI)与Java代码进行交互。
使用native方法可以访问Java标准库中没有提供的底层操作系统特性，或者可以用于性能敏感的操作，因为本地代码通常比Java字节码执行得更快。

堆内存

Java 虚拟机所管理的内存中最大的一块，Java 堆是所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例以及数组都在这里分配内存。

这部分空间可通过 GC(Garbage Collection) 进行回收。当申请不到空间时会抛出 OutOfMemoryError。jdk1.8后，字符串常量池从永久代中剥离出来，存放在堆中。
堆的组成

新生代（Young Generation）：新生代分为Eden Space和Survivor Space，大多数新创建的对象首先存放在Eden区，而Eden区相对较小，当Eden区满时，会触发一次Minor GC（新生代垃圾回收）；在Survivor Spaces中，通常分为两个相等大小的区域：S0（Survivor 0）和S1（Survivor 1），每次Minor GC后（即Eden区满后），存活对象（堆存放对象实例）会被移动到其中一个Survivor空间（S0或S1），来继续它们的生命周期。
老年代（Old Generation/Tenured Generation）：在一次或多次的Minor GC中存活下来的对象会被移动到老年代。老年代中的对象生命周期较长，因此Major GC（也称为Full GC，涉及老年代的垃圾回收）发生的频率相对较低，但其执行时间通常比Minor GC长，因为老年代的空间通常比新生代大，以存储更多的长期存活对象。
元空间（Metaspace）：从Java 8开始，永久代（Permanent Generation）被元空间取代，用于存储类的元数据信息，如类的结构信息（如字段、方法信息等）。元空间并不在Java堆中，而是使用本地内存，这解决了永久代容易出现的内存溢出问题。
大对象区（Large Object Space / Humongous Objects）：在某些JVM实现中（如G1垃圾收集器）为大对象分配了专门的区域，称为大对象区或 Humongous Objects区域，大对象是指需要大量连续内存空间的对象，如大数组。这类对象直接分配在老年代，以避免因频繁的年轻代晋升而导致的内存碎片化问题。