JVM(2)-Java内存区域与内存溢出异常

运行时数据区域

我们这节关注中间灰色部分，注意绿色部分 线程共享，黄色部分 线程私有

程序计数器

一块较小的内存，是当前线程（线程私有）执行的字节码的行号指示器。

• 如果执行的是Java方法，计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果是Native（本地方法），计数器值为空(Undefined)
• 唯一没有OutOfMemoryError的区域

Java虚拟机栈

虚拟机栈是描述Java方法执行的内存模型

每个方法调用至完成，对应一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

局部变量表：

• 存放基本数据类型、对象引用、returnAddress
• 局部变量表所需的内存空间在编译期完成，该空间是确定的，方法运行期间不改变。

两种异常：

• StackOverflowError: 请求的栈深度超过允许范围
• OutOfMemoryError: 需要的内存超过允许范围

本地方法栈

本地方法栈是描述本地方法执行的内存模型。它和Java虚拟机栈很类似，区别就是它是为本地方法服务的。

Java堆

存放对象示例，也称作（GC堆），是垃圾回收器管理的主要区域。

• 细分 新生代、老生代；Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等
• 线程共享的堆里可能划分出私有的分配缓冲区（TLAB）。

方法区

存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等数据。

运行时常量池 ： 存放编译器生成的各种字面常量和符号引用。

例子：String类在常量池的数据结构类似于HashSet,是唯一的。

String s1 = "abc";
String s2 = "abc"; // 存放在方法区的常量池（字节码常量）唯一

System.out.println(s1 == s2); // true

String s3 = new String("abc"); // 用了new，所以在堆中创建

System.out.println(s1 == s3); // false

System.out.println(s1 == s3.intern()); // true
复制代码

注意哦jdk1.8 String常量池搬到了堆中。如果想对intern()了解更多，可以看我的这篇博客。

HotSpot对象揭秘

对象创建

对象创建简单描述：

new -> 根据常量池中符号看是否需要加载 -> 类加载 -> 分配内存 -> 初始化 ->构造方法

给对象分配内存的两种方法：

• 指针碰撞
• 空闲列表

解决创建对象时线程安全问题两种方法：

• 分配内存动作进行同步处理
• TLAB（共享堆中按线程划分的线程私有部分）上分配，它分配完，再同步锁定

对象的内存布局

3块区域：

• 对象头

  • 自身运行时的数据（MarkWord）：HashCode、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有锁、偏向线程ID、偏向时间戳等
  • 类型指针：对象指向它的类元数据的指针，虚拟机可以根据它来确定该对象是哪个类的实例。

  注意如果对象是数组，那么对象头中还有一块用于记录数组长度的数据。

• 实例数据

• 对齐填充 ：当实例部分没对齐时，通过对齐填充来补全

对象的访问定位

• 句柄访问（2级指针）

可以看出来要到实例数据必须再经过一个指针，这么做到好处是，当对象移动时，我们只需要改变局柄池里的指针，不需要改变reference；缺点是速度慢。

• 直接指针

直接指针顾名思义直接指向实例数据，好处是速度快；缺点就是对象移动要改reference。