JVM内存模型

JMM架构图

JMM的概念

Jmm本身是一种抽象的概念，并不真实存在，它描述的是一组规则与规范，通过这组规范定义了程序中各个变量的访问方式

程序计数器

程序计数器用来记录当前java程序执行的字节码行号，其为一个逻辑地址

为什么会引入程序计数器

因为在多线程环境下，同一确定时刻，cpu只会执行某一线程中的一条指令，程序计数器就是用来标识指令位置，保证cpu线程切换后程序可以正常执行

程序计数器的作用

• 记录当前线程所执行的字节码行号
• 改变计数器的值来选取下一条要执行的指令
• 与线程一对一，线程私有
• 若执行的是java方法，则记录jvm字节码的地址，若为Native方法，则记录undefined
• 不会发生内存泄漏

虚拟机栈

其描述的是java方法执行的内存模型，存储的单元是栈帧

虚拟机栈的结构如下图所示

什么是栈帧？

其为每一个java方法的内存模型，由局部变量表、操作栈、动态链接、返回地址组成

局部变量表与操作数栈

• 局部变量表：包含方法执行过程中的所有变量
• 操作数栈：入栈、出栈、复制、交换、产生消费变量

模拟一个方法执行过程jvm栈的处理

JVM虚拟机栈可能报出的异常有2种

• StackOverflowError
• OutOfMemoryError

StackOverflowError

产生的原因是jvm虚拟机栈的深度是固定的，线程请求深度超过限制，最常见的为递归调用

//递归调用实现FiboNaqie数列
package com.bdcloud.controller;

public class FiboNq {

  public static void main(String[] args) {

      System.out.println(FiboNq(0));
      System.out.println(FiboNq(1));
      System.out.println(FiboNq(2));
      System.out.println(FiboNq(9));
       System.out.println(FiboNq(1000000));//当执行该行的时候会出现StackOverflowError
  }

  public static int FiboNq(int n){
      if (n == 0) return 0;
      if (n == 1) return 1;
      return FiboNq(n-1)+FiboNq(n-2);
  }
}
该行函数执行的时候每次递归调用都会创建一个栈帧插入jvm栈中，若请求jvm栈的深度超过限定深度，则会报StackOverflowError

OutOfMemoryError

	//执行以下代码则会产生outOfMemeryError
      while (true){
          new Thread(){
              @Override
              public void run() {
                  while (true){
                      
                  }
              }
          }.start();
      }

本地方法栈

本地方法栈与虚拟机栈的作用很相似，它用于调用navtive方法，是navitve方法的内存模型，navtive方法由c/c++编写

元空间

用来存储类加载的信息，如field与method等，其占用本机内存，不占用jvm内存，老版本的JMM中还有老年代，其作用与元空间一致，但是占用jvm内存，且包含常量池

java堆

• 对象实例的分配区域
• GC主要回收的区域
• 常量池

JVM三大性能调优参数-Xms、-Xmx、-Xss

• -Xms：初始化堆的大小
• -Xmx：可扩展堆的最大空间
• -Xss：每个线程虚拟机栈的大小。一般为256k

JMM中堆栈的区别

• 管理方式： 栈自动释放、堆需要GC
• 空间大小：栈比堆小
• 碎片相关：栈产生的碎片少
• 分配方式：栈支持静态分配与动态分配，堆仅支持动态分配
• 效率：栈的效率会高于堆的执行效率

String类的intern()方法

作用，将该String对象存入字符串常量池中，jdk1.6版本之前，只可以存入数据副本，但是1.7之后可以存入引用，demo如下

package com.bdcloud.controller;

public class StringIntern {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = new String("a");
        s1.intern();
        String s2= "a";
        System.out.println(s1==s2);

        String s3 = new String("a")+new String("a");
        //1.6之后可以将引用存入字符串常量池
        s3.intern();
        String s4="aa";
        System.out.println(s3==s4);
    }
}