JVM 内存布局

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了JVM 内存布局相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

JVM 内存布局规定了 Java 在运行过程中内存申请、分配、管理的策略,保证了 JVM 的高效稳定运行。

 

线程是否共享

 

 
Heap (堆区)

堆是 OOM 故障最主要的发生区域。它是内存区域中最大的一块区域,被所有线程共享,存储着几乎所有的实例对象、数组。

 Java 堆是垃圾收集器管理的主要区域,因此很多时候也被称做“GC 堆”。从内存回收的角度来看,由于现在收集器基本都采用分代收集算法,所以 Java 堆中还可以细分为:新生代和老年代。再细致一点的有 Eden 空间、From Survivor 空间、To Survivor 空间等。从内存分配的角度来看,线程共享的 Java 堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer,TLAB)。不过无论如何划分,都与存放内容无关,无论哪个区域,存储的都仍然是对象实例,进一步划分的目的是为了更好地回收内存,或者更快地分配内存。

 堆区的调整:

通过设置如下参数,可以设定堆区的初始值和最大值,比如 -Xms256M -Xmx 1024M,其中 -X 这个字母代表它是 JVM 运行时参数,ms 是 memory start 的简称,中文意思就是内存初始值,mx 是 memory max 的简称,意思就是最大内存。

在通常情况下,服务器在运行过程中,堆空间不断地扩容与回缩,会形成不必要的系统压力所以在线上生产环境中 JVM 的 Xms 和 Xmx 会设置成同样大小,避免在 GC 后调整堆大小时带来的额外压力。

堆的默认空间分配:

查看当前 JDK 版本所有默认的 JVM 参数:=======》java -XX:+PrintFlagsFinal -version

 


Java 虚拟机栈:

对于每一个线程,JVM 都会在线程被创建的时候,创建一个单独的栈。也就是说虚拟机栈的生命周期和线程是一致,并且是线程私有的。

栈帧(Stack Frame)是用于支持虚拟机进行方法调用和方法执行的数据结构。栈帧存储了方法的局部变量表、操作数栈、动态连接和方法返回地址等信息。每一个方法从调用至执行完成的过程,都对应着一个栈帧在虚拟机栈里从入栈到出栈的过程。

 

 


本地方法栈:


本地方法栈(Native Method Stack)与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的,它们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法(也就是字节码)服务,而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务。在虚拟机规范中对本地方法栈中方法使用的语言、使用方式与数据结构并没有强制规定,因此具体的虚拟机可以自由实现它。甚至有的虚拟机(譬如 Sun HotSpot 虚拟机)直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。与虚拟机栈一样,本地方法栈区域也会抛出 StackOverflowError 和 OutOfMemoryError 异常。

 

 


程序计数器:

程序计数器(Program Counter Register)是一块较小的内存空间。是线程私有的。它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器

 


直接内存:

直接内存(Direct Memory)并不是虚拟机运行时数据区的一部分,也不是 Java 虚拟机规范中定义的内存区域。但是这部分内存也被频繁地使用,而且也可能导致 OutOfMemoryError 异常出现

 

 


Code Cache:

 JVM 代码缓存是 JVM 将其字节码存储为本机代码的区域 。我们将可执行本机代码的每个块称为 nmethod。该 nmethod 可能是一个完整的或内联 Java 方法。

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