JVM整理（一）

内存结构

1、程序计数器

2、虚拟机栈

3、本地方法栈

4、堆

5、方法区

1、程序计数器

• 作用：记录下一条jvm指令的执行地址
• 特点：

1. 是线程私有的
2. 不会存在内存溢出

2、虚拟机栈

• 每个线程运行时所需要的内存，成为虚拟机栈
• 每个栈由多个栈帧（Frame）组成，对应调用每个方法时所占用的内存
• 每个线程只能有一个活动栈帧，对应正在执行的方法

注意：

        如果方法内局部变量没有逃离方法的作用访问，它是线程安全的

        如果是局部变量引用了对象，并逃离方法的作用范围，需要考虑线程安全

栈内存溢出：

• 栈帧过多导致栈内存溢出
• 栈帧过大导致栈内存溢出

3、本地方法栈

jvm在调用一些本地方法时，需要给这些本地方法提供内存

4、堆

heap堆

定义：通过new关键字创建的对象都会使用堆内存

特点：

       它是线程共享的，堆中对象需要考虑线程安全

       有垃圾回收机制

5、方法区

定义：

 Java 虚拟机有一个在所有 Java 虚拟机线程之间共享的方法区。方法区类似于传统语言的编译代码的存储区，或者类似于操作系统进程中的“文本”段。它存储每个类的结构，例如运行时常量池、字段和方法数据，以及方法和构造函数的代码，包括类和实例初始化以及接口初始化中使用 的特殊方法。方法区是在虚拟机启动时创建的。尽管方法区在逻辑上是堆的一部分，但简单的实现可能会选择不进行垃圾收集或压缩它。本规范不要求方法区域的位置或用于管理已编译代码的策略。方法区域可以是固定大小，也可以根据计算需要扩大，如果不需要更大的方法区域，可以缩小。方法区的内存不需要是连续的。Java 虚拟机实现可以为程序员或用户提供对方法区域初始大小的控制，以及在方法区域大小可变的情况下，对最大和最小方法区域大小的控制。

组成：

 

注：方法区内存溢出

      1、  1.8以前会导致永久代内存溢出

      2、  1.8之后导致元空间内存溢出

运行时常量池

• 常量池，就是一张表，虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等信息 
• 运行时常量池，常量池是 *.class 文件中的，当该类被加载，它的常量池信息就会放入运行时常量池，并把里面的符号地址变为真实地址

StringTable 

特性：

• 常量池中的字符串仅是符号，第一次用到时才变为对象

• 利用串池的机制，来避免重复创建字符串对象

• 字符串变量拼接的原理是 StringBuilder （1.8）

• 字符串常量拼接的原理是编译期优化

• 可以使用 intern 方法，主动将串池中还没有的字符串对象放入串池

                 1.8 将这个字符串对象尝试放入串池，如果有则并不会放入，如果没有则放入串池， 会把串池中的对象返回

                 1.6 将这个字符串对象尝试放入串池，如果有则并不会放入，如果没有会把此对象复制一份，放入串池， 会把串池中的对象返回 

6、 直接内存

定义：

• 常见于NIO操作，用于数据缓冲区
• 分配回收成本较高，但读写性能高
• 不收JVM内存回收管理

分配和回收原理

• 使用了 Unsafe 对象完成直接内存的分配回收，并且回收需要主动调用 freeMemory 方法 
• ByteBuffffer 的实现类内部，使用了 Cleaner （虚引用）来监测 ByteBuffffer 对象，一旦ByteBuffffer 对象被垃圾回收，那么就会由 ReferenceHandler 线程通过 Cleaner 的 clean 方法调用 freeMemory 来释放直接内存