深入了解 JVM虚拟机

Posted 2021-04-17 知物电子

JVM是Java程序员的基本功，要好好学习。✊

如有帮助，不胜荣幸。如有错误，欢迎指正！

Java虚拟机内存管理

程序计数器

较小的区域，可以看作当前线程执行的字节码的行号指示器，且每个线程都有自己独立的程序计数器。此区域没有规定内存溢出的情况，因为 我们开发人员不会操作到此区域 。

Java虚拟机栈

（先进后出）为虚拟机执行Java方法服务，存放栈帧（每个栈帧对应一个方法）。

每个方法执行都会创建栈帧，栈帧中包含局部变量表、返回值地址等信息。栈帧创建好，方法开始执行，待方法执行完 毕，栈帧出栈，随后就会被销毁。

举例：若A方法中调用了B方法，创建A的栈帧，进入栈，开始执行A方法，执行到A调用B的时候，创建B的栈帧，进入栈，开始执行B方法，B方法执行完毕后，B的栈帧出栈，随后被销毁。A方法继续执行余下部分，直至执行完毕，A的栈帧出栈，随后被销毁。

  在使用递归的时候，如果处理不好临界值，很容易就会出现栈内存溢出问题（StackOverFlow）

本地方法栈

为虚拟机执行native方法服务（Native Method就是一个java调用非java代码的接口。一个Native Method是这样一个java的方法：定义被native关键字修饰的接口，该接口的实现由非java语言实现），其他与虚拟机栈完全一致。

Java堆

用于存放对象的实例，是垃圾回收器的主要工作区域，分为 新生代 和 老年代 ，新生代中又划分Eden区，Survivor1区和Survivor2区，当堆内存不足的时候，就会抛出OutOfMemory异常，我们可以通过-Xms和-Xmx来指定堆内存空间。

方法堆

存储虚拟机加载的类的信息（字段，方法，接口），常量，静态变量以及编译器编译之后的代码。当方法区内存不足的时候，就会抛出OutOfMemory异常。方法区很重要的一部分就是运行时常量池，在类和方法被加载到JVM中，对应的运行时常量池就被创建出来，并非Class文件常量池中的内容才能进入运行时常量池，在运行期间也可将新的常量放入运行时常量池中，比如String的intern方法。

对象

对象的创建

New 类名 → 根据new的参数在常量池中定位一个类的符号引用 → 如果当前常量池中没有这个符号引用，说明这个类还没有被加载，则进行类的加载，解析和初始化 → 虚拟机为对象在堆中分配内存  →  将分配的内存初始化（不包括对象头） → 调用对象的 <init> 方法(构造方法等)

对象的结构

Header（对象头）

• 自身运行时数据（Mark Word）

• 哈希值

• GC分代年龄

• 锁状态标志

• 线程持有的锁

• 偏向线程ID

• 偏向时间戳

• 类型指针

InstanceData实例数据

接下来的实例数据部分是对象真正存储的有效信息，也是在程序代码中所定义的各种：类型的字段内容。无论是从父类继承下来的，还是在子类中定义的，都需要记录起来。这部分的存储顺序会受到虚拟机分配策略参数.（FieldsAllocationStyle）和字段在java源码中定：义顺序的影响。在满足这个前提条件的情况下，在父类中定义的变量会由现在子类之前。如果CompactFields 参数值为true（默认为true）；那么子类之中较窄的变量也可能会插入到父类变量的空隙之中。

Padding

第三部分对齐填充并不是必然存在的，也没有特别的含义，它仅仅起着占位符的作用。 由HotSpot VM的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍，换句话说，就是对象的小必须是8字节的整数倍。 而对象买部分正好是8字节的倍数（1倍或者2倍），因此，当对象实例数据部分没有对齐时，就需要通过对齐填充来补全。

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