java | JVM内存结构

1.程序计数器

• 定义：记住下一条JVM指令执行的地址

• 特点

  • 线程是私有的，每个线程有一个单独的程序计数器

  • 不会存在内存溢出

 

2.虚拟机栈

• 1 定义（Java Virtual Machine Stacks）

  • 每个线程运行时所需要的内存，每个线程有一个单独的栈，称为虚拟机栈

  • 每个栈里面包含多个栈帧，栈帧里装着调用单个方法时方法内的信息（变量等） 递归时每递归一层就会产生一个栈帧，存放相应信息

  • 每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法

• 2 问题思考

  • 垃圾回收不涉及栈内存，因为栈帧用完后会自动出栈销毁，不需要进行回收

  • 栈的内存空间分配不是越大越好，内存空间固定，单个栈的内存空间越大，所能划分的栈的个数就越少

  • 方法内的局部变量是线程安全的

    • 什么是线程安全

      在方法内定义一个局部变量，对该局部变量进行操作，且没有返回值，是线程安全的

      public static void m1() {
              StringBuilder sb = new StringBuilder();
              sb.append(1);
              sb.append(2);
              sb.append(3);
              System.out.println(sb.toString());
          }

      在方法内部定义一个局部变量，对改局部变量进行操作，操作后进行返回，是线程不安全的

      public static StringBuilder m3() {
              StringBuilder sb = new StringBuilder();
              sb.append(1);
              sb.append(2);
              sb.append(3);
              return sb;

      对一个传入的参数进行操作，

      public static void m2(StringBuilder sb) {
              sb.append(1);
              sb.append(2);
              sb.append(3);
              System.out.println(sb.toString());
          }

      定义一个静态量，两个方法都对这个量进行操作，是线程不安全的

      • 总结：如果方法内局部变量没有逃离方法的作用访问，他是线程安全的；如果是局部变量引用了对象，并且逃离了方法的作用范围，那么就是线程不安全的

• 3 栈的内存溢出 StackOverflowError

  • 栈帧过多导致内存溢出：递归层数过多

  • 栈帧过大导致栈内存溢出：一个方法内包含了过多的数据

• 4 线程的运行诊断

  public static void main(String[] args) throws JsonProcessingException {
      //新建一个部门对象
          Dept d = new Dept();
      //设置部门的名字
          d.setName("Market");
      
      //新建一个员工对象
          Emp e1 = new Emp();
      //设置员工1名字
          e1.setName("zhang");
      //设置员工部门为d
          e1.setDept(d);
      
          Emp e2 = new Emp();
      //设置员工2名字
          e2.setName("li");
       //设置员工部门为d
          e2.setDept(d);
      
      //设置部门里有e1,e2两个员工 
          d.setEmps(Arrays.asList(e1, e2));
      //转换java
          ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
         System.out.println(mapper.writeValueAsString(d));
      }

  在转换对象过程中，{name:"Market",emps:[{name:"zhangsan",dept:{name:{} ,dept{name:{},…}部门添加员工，而员工中又有一个部门对象，部门对象中又有员工，无限循环，造成内存溢出。

  

3.本地方法栈

和操作系统交互的方法

4.堆 Heap

• 通过new创建关键字，创建的对象都会使用堆内存

• 是线程共享的，堆中的对象都需要考虑线程安全问题（堆是线程不安全的）

• 有垃圾回收机制

5.方法区

• 定义：存的是和类相关的信息，逻辑上是堆的一部分 实际不一定

• 方法区内存溢出（元空间内存溢出：原空间使用的是系统内存）MetaSpace

• 运行时常量池

  • 常量池：一张表，虚拟机指令根据这张表找到要执行的类名、方法名、参数信息等等

  • 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被放入运行时常量池，并把里面的符号变成实际内存地址