Java內(nèi)存數(shù)據(jù)區(qū)域的示例分析

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)Java內(nèi)存數(shù)據(jù)區(qū)域的示例分析，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

思維導(dǎo)圖

總共也就這么 5 個區(qū)（直接內(nèi)存不屬于 JVM 運行時數(shù)據(jù)區(qū)的一部分），除了程序計數(shù)器其他的地方都有可能出現(xiàn) OOM (OutOfMemoryError)，其中像是程序計數(shù)器和兩個棧（Java 虛擬機棧 & 本地方法棧）都是每個線程要有一個的，所以肯定是線程隔離的。而其他 2 個區(qū)就是線程共享的了，也就是說，如果有多個線程要同時訪問這兩個區(qū)的數(shù)據(jù)，是會出現(xiàn)線程安全問題的。接下來，我們將對這些區(qū)域進行詳細(xì)的介紹。

程序計數(shù)器

• 當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器，字節(jié)碼解釋器工作時就是通過改變這個計數(shù)器的值來確定下一條要執(zhí)行的字節(jié)碼指令的位置

• 執(zhí)行 Java 方法和 native 方法時的區(qū)別：

• 執(zhí)行 Java 方法時：記錄虛擬機正在執(zhí)行的字節(jié)碼指令地址；

• 執(zhí)行 native 方法時：無定義；

• 是 5 個區(qū)域中唯一不會出現(xiàn) OOM 的區(qū)域。

  
  

Java 虛擬機棧

• Java 方法執(zhí)行的內(nèi)存模型，每個方法執(zhí)行的過程，就是它所對應(yīng)的棧幀在虛擬機棧中入棧到出棧的過程；

• 服務(wù)于 Java 方法；

• 可能拋出的異常：

• OutOfMemoryError（在虛擬機?？梢詣討B(tài)擴展的情況下，擴展時無法申請到足夠的內(nèi)存）；

• StackOverflowError（線程請求的棧深度 > 虛擬機所允許的深度）；

• 虛擬機參數(shù)設(shè)置：-Xss.

  
  

本地方法棧

• 服務(wù)于 native 方法；

• 可能拋出的異常：與 Java 虛擬機棧一樣。

  
  

Java 堆

• 唯一的目的：存放對象實例；

• 垃圾收集器管理的主要區(qū)域；

• 可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中；

• 可能拋出的異常：

• OutOfMemoryError（堆中沒有內(nèi)存可以分配給新創(chuàng)建的實例，并且堆也無法再繼續(xù)擴展了）。

• 虛擬機參數(shù)設(shè)置：

• 最大值：-Xmx

• 最小值：-Xms

• 兩個參數(shù)設(shè)置成相同的值可避免堆自動擴展。

方法區(qū)

• 存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)；

• 類信息：即 Class 類，如類名、訪問修飾符、常量池、字段描述、方法描述等。

• 垃圾收集行為在此區(qū)域很少發(fā)生；

• 不過也不能不清理，對于經(jīng)常動態(tài)生成大量 Class 的應(yīng)用，如 Spring 等，需要特別注意類的回收狀況。

• 運行時常量池也是方法區(qū)的一部分；

• Class 文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述信息外，還有一項是常量池，用于存放編譯器生成的各種字面量（就是代碼中定義的 static final 常量）和符號引用，這部分信息就存儲在運行時常量池中。

• 可能拋出的異常：

• OutOfMemoryError（方法區(qū)無法滿足內(nèi)存分配需求時）。

直接內(nèi)存

• JDK 1.4 的 NIO 類可以使用 native 函數(shù)庫直接分配堆外內(nèi)存，這是一種基于通道與緩沖區(qū)的 I/O 方式，它在 Java 堆中存儲一個 DirectByteBuffer 對象作為堆外內(nèi)存的引用，這樣就可以對堆外內(nèi)存進行操作了。因為可以避免 Java 堆和 Native 堆之間來回復(fù)制數(shù)據(jù)，在一些場景可以帶來顯著的性能提高。

• 虛擬機參數(shù)設(shè)置：-XX:MaxDirectMemorySize

• 默認(rèn)等于 Java 堆最大值，即 -Xmx 指定的值。

• 將直接內(nèi)存放在這里講解的原因是它也可能會出現(xiàn) OutOfMemoryError；

• 服務(wù)器管理員在配置 JVM 參數(shù)時，會根據(jù)機器的實際內(nèi)存設(shè)置 -Xmx 等信息，但經(jīng)常會忽略直接內(nèi)存（默認(rèn)等于 -Xmx 設(shè)置值），這可能會使得各個內(nèi)存區(qū)域的總和大于物理內(nèi)存限制，從而導(dǎo)致動態(tài)擴展時出現(xiàn) OOM。

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