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编辑于 2021-06-06 14:36
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Java虚拟机的内存模型?主要这7个

JVM内存模型

Java虚拟机所管理的内存包括以下 7个 运行时数据区域:

1. 程序计数器 (Program Counter Register)

> - 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指示器
> - 线程私有的内存
> - 值得注意的是:《Java虚拟机规范》中,唯一一个没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域!!!

2. Java虚拟机栈 (VM Stack)

> - Java方法执行的线程内存模型
> - 为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务
> - 线程私有的内存
> - 其生命周期与线程相同
> - 每个Java方法的执行对应着一个栈帧的进栈和出栈的操作
> - 两类异常:
> - 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError异常
> - 如果JVM栈容量可以动态扩展,当栈扩展时无法申请到足够的内存时,会抛出OutOfMemoryError异常

3. 本地方法栈 (Native Method Stacks)

> - 区别于 “Java虚拟机栈”本地方法栈只为虚拟机使用到的本地(Native)方法服务,为其运行提供内存环境
> - 同 “Java虚拟机栈” 一样,本地方法栈也有两类异常:
> - 栈深度溢出时,将抛出StackOverflowError异常
> - 栈扩展失败时,会抛出OutOfMemoryError异常

4. Java堆 (Java Heap)

> - 虚拟机所管理的内存中最大的一块
> - Java堆被所有线程共享的一块内存区域
> - 唯一的目的:存放对象示例
> - Java中 “几乎” 所有的对象实例都在这里分配内存;
> - 但是,由于现在技术发展,说 “Java对象示例都分配在堆上” 也渐渐变得不是那么绝对了。
> - Java堆垃圾收集器管理的内存区域,也称“GC堆”
> - Java堆可以处于物理上不连续的内存空间,但在逻辑上它应该是被视为连续的
> - 如果在Java堆中没有内存完成实例分配,并且Java堆也无法再扩展时,Java虚拟机将会抛出OutOfMemoryError异常

5. 方法区(Method Area)

> - 和 “Java堆” 一样,是被所有线程共享的一块区域。
> - 在《Java虚拟机规范》中,把方法区描述为堆的一个逻辑部分,但是它却有一个别名叫作 “非堆” ,目的是与Java堆区分开来。
> - 如果方法区无法满足新的内存分配需求时,将抛出OutOfMemoryError异常

6. 运行时常量池 (Running Constant Pool)

> - 运行时常量池方法区的一部分
> - 常量池表:用于存放编译期生成的各种字面量字符引用
> - 这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。
> - 运行时常量池相对Class文件常量池的一个重要特征是具备动态性
> - 当常量池无法再申请到内存时,会抛出OutOfMemoryError异常

7. 直接内存 (Direct Memory)

> - 既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。
> - 但是这部分内存区域也被频繁地使用,而且也可能导致OutOfMemoryError异常出现
>
> > 1. 在JDK 1.4中新加入了NIO(New Input/Output)类,引入了一种基于通道(Channel)与缓冲区(Buffer)的I/O方式,它可以使用Native函数库 直接分配堆外内存,然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能,因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据
> > 2. 在本机直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制,但是,既然是内存,则肯定还是会受到本机总内存(包括RAM及SWAP区或者分页文件)的大小及处理器寻址空间的限制。服务器管理员配置虚拟机参数时,一般会根据实际内存设置-Xmx等参数信息,但经常会忽略掉直接内存,使得各个内存区域的总和大于物理内存限制(包括物理上的和操作系统级的限制),从而导致动态扩展时出现OutOfMemoryError异常。

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