轻松get JVM——Java运行时的数据区域_怎么调用getjvm()-优快云博客

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本文深入探讨Java内存区域管理，包括程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、方法区、运行时常量池及直接内存的运作原理。特别关注Java8对内存区域的革新，以及垃圾回收策略和对象晋升机制。

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Java内存区域的那些事

楼房之地基，知晓内存区域，才能知晓JVM

Java的内存区域的管理是“全自动”的，每一个刚刚见识的人都会觉得神奇

Java的自动管理内存，使得我们不需要操作释放内存的代码，不容易出现内存泄漏与溢出的现象。

但是我们不得不提防，一旦出现了内存问题，知晓虚拟机的工作模式，才能排出错误。

Java的内存区域有几个时间点，产生了比较重要的变动，分别是JDK1.7，Java8

在JDK1.7前，字符串存放在方法区之中
在JDK1.7后字符串被放在了堆
在Java8，取消了方法区，改用了直接使用直接内存的的元空间

Java8之前的运行时数据区域

这张图很重要，要熟记

Java虚拟机在执行Java程序时，将其所管理的内存划分为若干个不同的数据区域，这些区域有各自的用途，以及创建和销毁时间，有的区域，随着虚拟机进程的启动而存在，有的依赖用户线程的启动和结束。

1、程序计数器

程序计数器（Program Counter Register）

一块较小内存空间，是当前线程所执行的字节码行号指示器。字节码解释器工作时通过改变计数器达到语句的切换功能。

“线程私有”，各线程都拥有，互相独立，互不影响。

PC计数器是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域

tips

若为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。

若为Native方法，这个计算器值为空。

Native方法为Java的本地方法，Java依赖了很多本地其他语言的代码，这些代码将使用Native注册在Java虚拟机中，供Java使用

2、Java虚拟机栈

Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）

描述Java方法执行的内存模型，每个方法在执行时都会创建一个栈帧（Stack Frame，方法运行时的基础数据结构），存放局部变量表（编译期可知的基础数据类型）、操作数栈、动态链接、方法出口等等信息

线程私有，生命周期与线程相同。

空间以Slot为单位，64位数据占两个。

两个异常：

StackOverflowError：线程请求深度（方法调用，算术运算会使用）大于虚拟机所允许的深度（编译时指定）。
OutOfMemoryError：虚拟机栈在动态扩展时，无法请求到足够的内存

3、本地方法栈

本地方法栈（Native Method Stack）

类似虚拟机栈，为虚拟机使用到的Native方法服务

两个异常：

StackOverflowError：线程请求深度（方法调用，算术运算会使用）大于虚拟机所允许的深度（编译时指定）。
OutOfMemoryError：虚拟机栈在动态扩展时，无法请求到足够的内存

4、Java堆

Java堆（Java Heap）

Java虚拟机所管理的最大块，垃圾收集器管理的主要区域，故也称“GC堆”

存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存

被所有线程共享

异常：

OutOfMemoryError：堆中没有内存完成实例分配，并且堆无法再扩展

从垃圾回收的角度，Java堆可以细分为：老年代和新生代。

Java堆可能划分出多个线程私有的分配缓冲区。

Java堆可能在不连续的内存空间，但是逻辑上是连续的

5、方法区

方法区（Method Area）

用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态常量、即时编译器（JLT，将字节码直接翻译为机器代码，加速执行）编译后的代码等数据

被所有线程共享

Java虚拟机规范将其描述为堆的一个逻辑部分，但有一个别名“非堆”，被多数人称为“永久代”

关于字符串常量池，在JDK1.6中，字符串在方法区拥有对象，在JDK1.7中只有引用，在jdk8中，永久代（方法区）被元空间取代了。

https://juejin.im/post/5c160420518825235a05301e

6、运行时常量池

运行时常量池（Runtime Constant Pool），方法区的一部分，

用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

除了Class文件中描述的符号引用外，还会把翻译出来的直接引用也存储在运行时常量池中。

动态性：运行期间也能将新变量放入常量池。（如**String类的intren()**方法）

7、直接内存

直接内存（Direct Memory）

虚拟机外的内存

NIO：JDK1.4中新引入，引入一种基于通道（Channel）与缓冲区（Buffer）的I/O方式，可以直接使用Native函数库分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆中DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。

可能的异常：OutOfMemoryError

Java8以后的内存区域

在这里插入图片描述

在Java8，取消了方法区，使用元空间顶替了原来方法区的功能，元空间使用直接内存，效率更高。

原有的老年代新生代在堆内进行划分。

新的内存如何进行垃圾回收

看图，我们能得到，新生代被分为了三个区域：一个较大的Eden和两个较小的Survivor
Survivor中总是有一个是空的，当发生GC时，使用标记-复制算法将Eden与一个正在使用的survivor中的对象一起复制到空闲的Survivor中。
默认Eden与Survivor大小比例为8:1 (8+1+1=10)

在这里插入图片描述
若Survivor不足以放存活的对象，则会使用其他空间（一般是老年代）做分配担保，