深入理解Java虚拟机之读书笔记一 自动内存管理机制

Posted 2020-08-17

一、运行时数据区域

1、程序计数器是线程的私有空间，每个线程都有。针对线程执行的是Java代码还是Native代码有两种取值，Java代码时：虚拟机字节码指令的地址；Native代码时：计数值为Undefined。不可能出现OutOfMemeoryError情况。

2、Java虚拟机栈是线程的私有空间，每个线程都有。栈中局部变量表的部分是在编译期间完成分配的，每个局部变量空间的大小为32为长度。栈的深度太长，抛出StackOverflowError异常。栈可扩展时，如果内存不够，会抛出OutOfMemoryError异常。

3、本地方法栈与Java虚拟机栈作用类似，区别在于它为Native方法服务。

4、Java堆被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动的时候创建。可能抛出OutOfMemoryError异常。

5、方法区也是被所有线程共享的一块内存区域。主要存储类信息、常量、静态变量和及时编译器编译后的代码等。同样需要垃圾回收，主要是常量池的回收和类型的卸载。可能抛出OutOfMemory异常。

6、运行时常量池是方法区的一部分。Class文件中会包含类的版本、字段等信息，还有常量池。常量池用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用，在类被加载时加载到方法区的运行时常量池中。运行期间也可将新的常量放入池中，比如String类的intern（）方法。

7、直接内存不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中的定义的内存区域。可能抛出OutOfMemoryError异常。NIO方式中，使用Native函数库直接分配堆外内存，通过Java堆中的DirectByteBuffer对象作为其引用进行操作，避免了Java堆和Native堆之间的来回复制，提高了性能。

二、对象访问

1、对象的访问有两种主流的方式：使用句柄和直接指针。

三、实战：OutOfMemoryError异常

1、Java堆溢出：异常堆栈信息是：java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space。

解决思路：使用内存分析工具（Eclipse Memory Analyzer）对dump出来的堆转储快照进行分析，确定是内存泄露还是内存溢出。如果是内存泄漏：使用工具查看泄漏对象到GC Roots的应用链。如果是内存溢出：检查虚拟机的堆参数与机器物理内存的对比，检查代码中某些大对象是否生命周期过长等。

2、虚拟机栈和本地方法栈溢出：栈帧太大和栈层次太多，当内存无法分配的时候产生StackOverflowError异常。当多线程无法建立自己的栈时才会抛出OutOfMemoryError异常。

3、运行时常量池溢出：运行时向常量池添加内容，最简单的做法是String.intern（）方法。

4、方法区溢出：如果有动态产生类的行为，可能溢出。

5、本机直接内存溢出：默认大小等于Java堆的最大值。