Java内存区域详解-优快云博客

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Java虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时数据区域：

程序计数器（线程隔离）
虚拟机栈（线程隔离）
本地方法栈（线程隔离）
JAVA堆（线程共享）
方法区（线程共享）

（1）程序计数器
程序计数器是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

如果线程正在执行的是java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；
如果正在执行的是Native方法，这个计数器值为空；
此内存区域是唯一一个在JAVA虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域

（2）虚拟机栈
虚拟机栈的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型；每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧用于存储局：

局部变量表（存放编译器可知的各种基本数据类型，对象引用类型）
操作数栈
动态链接
方法出口等

对于虚拟机栈这个区域规定了两种异常情况：

StackOverflowError：线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度
OutOfMemoryError：虚拟机栈在拓展时无法申请到足够的内存空间

（3）本地方法栈（与虚拟机栈所发挥的作用相似）

虚拟机栈：执行JAVA方法（字节码）服务
本地方法栈：执行为虚拟机使用到的Native方法服务
本地方法栈也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常

（4）JAVA堆

JAVA堆是JAVA虚拟机中内存最大的一块。JAVA堆在虚拟机启动时创建，被所有线程共享。
- 存放几乎所有的对象实例
- 垃圾收集主要管理的就是JAVA堆
- 物理上不连续，逻辑上连续

（5）方法区
方法区域java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储：

加载的类信息
常量
静态变量
即时编译器编译后的代码数据

运行时常量池位于方法区，存放运行时产生的常量，比如String对象。方法区有两个值注意的地方：

物理上不需要连续的内存，逻辑上连续即可
可选择固定大小的内存区域
可选择不实现垃圾收集

实战：outofmemoryerror异常
（1）在单线程下，无论是由于栈帧太大还是由于虚拟机栈容量太小，当内存无法分配时，虚拟机抛出的都是java.lang.StackOverflowError异常。

package cn.test.two;

public class JavaVMStackSOF {
    private int stackLength = 1;
    public void stackLeak(){
        stackLength++;
        stackLeak();
    }

    /**
     * 运行结果表明；在单线程下，无论是由于栈帧太大还是由于虚拟机栈容量太小，当
     * 内存无法分配时，虚拟机抛出的都是java.lang.StackOverflowError异常
     * @param args
     * @throws Throwable
     */
    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        JavaVMStackSOF oom = new JavaVMStackSOF();
        try{
            oo`这里写代码片`m.stackLeak();
        }catch (Throwable e) {
            System.out.println(oom.stackLength);
            throw e;
        }

    }
}

（2）不断创建多线程导致发生OutOfMemory异常。

package cn.test.two;

/**
 * 别运行，会死机
 * 多线程导致内存溢出
 * @author cjc
 *
 */
public class JavaVMStackOOM {
    private void dontStop(){
        while(true){

        }
    }

    public void stackLeakByThread(){
        while(true){
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {

                @Override
                public void run() {
                    dontStop();
                }
            });
            thread.start();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        JavaVMStackOOM oom = new JavaVMStackOOM();
        oom.stackLeakByThread();
    }
}

（3）方法区的运行时常量池内存溢出

package cn.test.two;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 方法区的运行时常量池内存溢出
 * @author cjc
 *
 */
public class RuntimeConstraintPoolOOM {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        int i = 0;
        while(true){
            list.add(String.valueOf(i++).intern());
        }
    }
}

在内存溢出还是栈溢出方面，关注点在于java栈和java堆的常量池。

JVM是如何判定对象是否应该被回收

引用计数法

原理：给对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值就加1,；当引用失效时，计数器值就减1；任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的。
缺点：这种算法不能解决对象之间相互循环引用的问题。所以主流的JAVA虚拟机没有选用引用计数算法来管理内存。（比如：obja.obj = objb; objb.obj = obja;）
可达性分析

原理：通过一系列的称为“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连（即不可达）时，则证明此对象不可用。如图：

在Java中，可作为GC Roots的对象包括：
（1）虚拟机栈（栈帧中的本地变量表）
（2）方法区中类静态属性引用的对象
（3）方法区中常量引用的对象
（4）本地方法栈中JNI

再谈引用

JVM区域划分