一篇入门JVM运行时数据区

最新推荐文章于 2025-08-15 22:56:20 发布

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本文详细介绍了Java的运行时数据区，包括PC计数器、方法区（JDK8后的元空间）、本地方法区、堆和虚拟机栈。讲解了各个区域的作用、特性和垃圾回收情况。堆分为新生区和老年代，对象分配策略采用复制-清除算法。虚拟机栈由栈帧组成，包含局部变量表、操作数栈等。文章还提及了符号引用、虚方法和虚方法表的概念，并讨论了如何应对OOM问题。

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概念

一个Java进程对应着一个JVM程序，一个JVM只有一个运行时数据区。一个运行时数据区又只有一个堆和方法区。

运行时数据区

在这里插入图片描述

1. PC计数器

学过计组的应该对PC计数器不陌生,JVM的PC计数器作用与其大同小异，程序要继续执行则必须知道下一条指令是啥吧。

PC(Program Counter,PC)用来存放当前欲执行指令的地址，它与主存的MAR之间有一条直接通路，且具有自加1的功能，即可形成下一条指令的地址。
中文名指令计数器外文名PC（program counter）应用存放下一条指令所在单元所属类别单片机及汇编语言
指令计数器是用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。

PC计数器没有OOM（Out Of Memory）和GC(Garbage Colletion)，它用来储存下一条指令地址，每个线程独有一份。

2. 方法区

JDK8中改名叫元空间，之前叫做永久代，元空间在JDK8后被移到了与堆不相连的本地内存（你的电脑内存条的内存，这部分不归内存JVM管）中，而在之前都是放在堆中的。主要原因是永久代调优困难，且大小不好事先确定。

存放类的元信息、域信息（字段信息）、JIT代码缓存、方法信息、运行时常量池（JDK8后逻辑上在方法区，物理上在堆）。方法区的大小决定了能加载多少类。

字符串常量池和静态变量自JDK7移至堆，以前放在永久代，永久代的gc只有full gc，只有方法区触及回收阈值和老年代满了才会触发full GC，导致回收效率不高。

方法区的垃圾回收对象：常量池中废弃的的常量和不再使用的类型

3. 本地方法区

我的理解是针对native修饰方法的专属方法区。

4. 堆

堆是共享的，JVM自然需要对其做一些并发操作处理。

对象分代理论：新生区 -> 老年区 -> 元空间（参数设置影响不了元空间的实际大小）

新生区分成 Eden:Suvivor:Survivor = 8:1:1 ，假设两个Survivor区分别是A和B，垃圾回收前会把分配的对象放在Eden区中，满了放不下就触发minor GC（针对Eden和非空的那块Survivor的GC，也叫YGC），minor GC后还存活的对象放入空的Survivor A中，清空Survivor B。下次GC后又将幸存的对象移入Survivor B中，清空Survivor A，以此类推。此种策略叫做复制-清除算法。

如果Eden满了触发minor GC后还放不下对象，就会把对象直接放入老年区（说明要放入Eden区的是个大对象）。如果老年代还放不下，就会进行full GC。如果还不行就OOM了。
在这里插入图片描述

TLAB（Thread Local Allocation Buffer）：线程本地内存，由于堆内存是线程共享的，所以要为每个线程划分一块独立内存。这块内存存在于Eden区内，一个Eden区中有多个TLAB。但TLAB仅占Eden的1%，避免线程太多占满Eden。对象分配优先在TLAB中分配，因为不需要加锁，如果分配失败就会共享内存中分配。

堆的优化*