java内存区域管理和内存溢出

Posted 2021-01-01 叮咚叮咚

一、概述：

　　　　java虚拟机在执行java程序时会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域，这个区域有各自的用途以及创建和销毁时间，有些区域跟随虚拟机进程的启动而存在，有些区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。

　　　　java内存运行时区域的各个部分，其中程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈3个区域随线程而生，随线程而灭，栈中的栈帧随着方法的进入和退出而有条不絮的执行着出栈和入栈操作。每一个栈帧中分配多少内存基本上是在类结构确定下来时就已知的。因此这几个区域的内存分配和回收都具有确定性，所以这部分不需要过多考虑内存回收。但是方法区和堆不一样，一个接口中的多个实现类需要的内存可能不一样，一个方法中的多个分支需要的内存也不一样，我们只有在程序处于运行期间才能知道会创建哪些对象，这部分的分配和回收都是动态的，垃圾收集器所关注的就是这部分内存。

 

二、程序计数器：

　　　　程序计数器是一块较小的内存空间，可以看作是当前线程所执行的字节码的行号显示器。在概念模型里，字节码解释器的工作就是通过改版这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

　　　　在任何一个确定的时刻，一个处理器只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储。

　　　　如果线程正在执行的是一个java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是Native方法，这个计数器则为空。

　　　　程序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。

 

三、Java虚拟机栈

　　虚拟机栈而是线程私有的。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用到完成的过程，对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

　　局部变量存放了编译期可知的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引用、returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）

　　异常情况：1、如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，则抛出StackOverflowError异常  2、如果虚拟机栈可以动态扩展，如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常

 

四、本地方法栈

　　　　与虚拟机栈不同，本地方法栈是服务于native方法服务。

　　　　会抛出StackOverflowError异常和OutOfMemoryError异常。

 

五、java堆

　　　　线程共享的内存区域。

　　　　会抛出OutOfMemoryError异常。

六、方法区

　　　　　  线程共享的内存区域，用于存储已经被虚拟机栈加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

　　　　     会抛出OutOfMemoryError异常。

　　运行时常量池：方法区的一部分。用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。