java自动内存管理机制

Posted 2020-09-20 叶落之秋

java程序员把内存管理的工作交给虚拟机，一旦出现内存泄露或者溢出问题，如果不了解内存是怎样工作的，那么排查错误将是一件异常艰难的工作。

java内存区域与内存溢出异常

java运行时数据区域划分：

线程隔离的

1.程序计数器(Program Counter Register)

当前线程执行代码的行号指示器，当线程切换并分配处理器执行时间，为了保证线程恢复到正确的执行位置，每个线程都有独立的计数器

2.虚拟机栈(VM Stack)

虚拟机栈描述的是java方法执行的内存模型：每个方式执行的同时会创建一个栈帧(Stack Frame)，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。

局部变量表存放了编译期可知的基本数据类型，Reference类型，returnAddress类型。

其中long和double占用两个slot，其他占用一个，局部变量表所需内存在编译完全确定下来， 方法运行期间不会该表局部变量表大小。

这个区域规范了两种异常状况：

虚拟机栈数超过虚拟机允许数量，抛StackOverflowError

虚拟机内存扩展无法申请足够的内存空间，抛OutOfMemoryError

3.本地方法栈(Native Method Stack)

本地方法栈与虚拟机栈作用类似，虚拟机栈为虚拟机执行java程序服务，本地方法栈为虚拟机执行本地方法服务。

本地方法栈也会抛出StackOverflowError，OutOfMemoryError异常。

线程共享的

4.堆(Heap)

java 堆是所有线程共享的一块内存区域，在Java虚拟机规范中的描述是：The heap is the runtime data area from which memory for all class instances and arrays is allocated。

但是随着jit编译器发展和逃逸分析技术的成熟，栈内分配，标量替换使得对象不一定放在堆中存放

java堆是垃圾回收的主要管理区域，所以也成为GC堆，分代收集算法把内存分为一下几个区域:

新生代

Eden 、From Survivor、To Survivor

老年代

如果堆中没有内存完成分配，并且堆也无法扩展时，抛OutOfMemoryError

5.方法区(Method Area)

Method Area是所有线程共享的区域，存储类信息，常量信息，静态变量信息，编译后代码等。

SpotHot虚拟机把GC分代收集扩展至方法区，方便像管理堆一样来管理方法区，所以有些人更愿意成它为“永久代”(Permanent Generation)