知识大全 JVM运行时内存空间结构

Posted 2022-07-19 知

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　　JVM执行Java程序的过程中管理的内存空间包括下列几个区域

　　程序计数器（Program CounterRegister）

　　· 线程私有占用空间很小

　　· 线程所执行代码行号指示器

　　· 解释器通过计数器的值选择下一条执行的字节码指令

　　· 线程执行Native方法时值为空

　　· 没有OOM（OutOfMemory） Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）

　　· 线程私有 · 储存方法栈帧（Stack Frame）

　　· 栈帧储存局部变量表操作栈动态链接方法出口等

　　· 局部变量表编译器可知的基本类型对象引用和returnAddress（字节码指令的地址）在编译期间完成分配运行时大小不变

　　· 存在StackOverflowError和OOM

　　· StackOverflowError 线程请求栈深度大于VM允许深度

　　· OOM 创建线程或扩展线程空间时无足够内存

　　StackOverflowError例子

　　/**

　　* Xss k

　　* @author Alfred Xu <>

　　public class StackSOF

　　int recursionLength;

　　void recusion()

　　recursionLength++;

　　recusion();

　　public static void main(String[] args)

　　StackSOF sof = new StackSOF();

　　try

　　sof recusion();

　　 catch (Throwable e)

　　System out println(sof recursionLength);

　　e printStackTrace();

　　OOM例子

　　/**

　　* Xss m

　　* @author Alfred Xu <>

　　public class StackOOM

　　static class Tester extends Thread

　　@Override

　　public void run()

　　try

　　Thread sleep( * );

　　 catch (InterruptedException e)

　　e printStackTrace();

　　public static void main(String[] args)

　　for (int i = ;; i++)

　　new Tester() start();

　　System out println(i);

　　本地方法栈（Native MethodStacks）

　　· 线程私有类似虚拟机栈

　　· 服务Native方法

　　· 同样存在StackOverflowError和OOM

　　· Hotspot中将Java虚拟机栈和本地方法栈合二为一通过 Xss设置大小 JDK 以前默认 K 默认 M

　　Java堆（Java Heap）

　　· 所有线程共享

　　· 储存对象实例

　　· GC和OOM的主要区域

　　Heap OOM例子

　　/**

　　* Xms m Xmx m

　　* @author Alfred Xu <>

　　public class HeapOOM

　　public static void main(String[] args)

　　List<Long> list = new ArrayList<Long>();

　　for (long i = ;; i++)

　　list add(i);

　　System out println(i);

　　方法区（Method Area）

　　· 又叫非堆（Non Heap）对应HotSpot的永久代（Permanent Generation）

　　· 所有线程共享

　　· 储存VM加载的类信息常量静态变量 JIT编译代码等

　　· 也有OOM 一般是由于大量使用反射生成class

　　· 包含运行时常量池（Rumtime ConstantPool）

　　常量池溢出例子

　　/**

　　* XX:MaxPermSize= m

　　* @author Alfred Xu <>

　　public class ConstantPoolOOM

　　public static void main(String[] args)

　　List<String> list = new ArrayList<String>();

　　for (int i = ;; i++)

　　list add(String valueOf(i) intern());

　　System out println(i);

　　本机直接内存（Direct Memory）

　　· 不受VM直接管理但也有OOM

　　· 和NIO中的DirectByteBuffer相关

　　· 默认和Java堆大小一致

　　例子

　　/**

　　* XX:MaxDirectMemorySize= m

　　* @author Alfred Xu <>

　　@SuppressWarnings( restriction )

　　public class DirectMemoryOOM

　　static final int _ MB = * ;

　　static void unsafeAllocate() throws IllegalArgumentException

　　IllegalAccessException

　　Field unsafeField = Unsafe class getDeclaredFields()[ ];

　　unsafeField setAccessible(true);

　　Unsafe unsafe = (Unsafe) unsafeField get(null);

　　List<Long> list = new ArrayList<Long>();

　　for (int i = ;; i++)

　　long l = unsafe allocateMemory(_ MB);

　　list add(l);

　　System out println(i);

　　static void byteBufferAllocate(boolean direct)

　　List<ByteBuffer> list = new ArrayList<ByteBuffer>();

　　for (int i = ;; i++)

　　ByteBuffer bb;

　　if (direct)

　　bb = ByteBuffer allocateDirect(_ MB);

　　 else

　　bb = ByteBuffer allocate(_ MB);

　　list add(bb);

　　System out println(i);

　　public static void main(String[] args) throws IllegalArgumentException

　　IllegalAccessException

　　byteBufferAllocate(true);

　　// unsafeAllocate();

　　Hotspot Java内存空间结构

　　新生代（Young Generation）

　　大部分的对象的内存分配和回收在这里完成

　　Eden

　　新建的对象分配在此 minor GC后被清空

　　Survivor

　　存储至少经过一次GC存活下来的对象以增大该对象在提升至老生代前被回收的机会

　　From Space

　　在minor GC后被清空 GC后存活的对象放入老生代

　　To Space

　　Eden中在新生代GC后存活的对象放在此

　　老生代（Old Generation）

　　多次GC后存活的对象或者新生代放置不下的大对象

　　永生代（PermanentGeneration）

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