JVM内存模型

运行时数据区域:

java 虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。这些数据区域都有各自的用途,以及创建和销毁的时间,有的区域随着虚拟机进程的启动而存在,有些区域则依赖用户线程的启动和结束而简历和销毁。根据javaSE7 的规定 java虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时数据区域

 

程序计数器——非线程共享

程序计数器(Program Counter Register),也有称作为PC寄存器。由于在JVM中,多线程是通过线程轮流切换来获得CPU执行时间的,因此,在任一具体时刻,一个CPU的内核只会执行一条线程中的指令,因此,为了能够使得每个线程都在线程切换后能够恢复在切换之前的程序执行位置,每个线程都需要有自己独立的程序计数器,并且不能互相被干扰,否则就会影响到程序的正常执行次序。因此,可以这么说,程序计数器是每个线程所私有的 此内存区域也是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域

Java栈(虚拟机栈)——非线程共享

 Java栈也称作虚拟机栈(Java Vitual Machine Stack),也就是我们常常所说的栈。JVM栈是线程私有的,每个线程创建的同时都会创建自己的JVM栈,互不干扰。每个栈帧对应一个被调用的方法,在栈帧中包括局部变量表(Local Variables)、对象引用(Reference to runtime constant pool)、方法返回地址(Return Address)和一些额外的附加信息。当线程执行一个方法时,就会随之创建一个对应的栈帧,并将建立的栈帧压栈。当方法执行完毕之后,便会将栈帧出栈。

 本地方法栈——非线程共享

JVM采用本地方法堆栈来支持native方法的执行,此区域用于存储每个native方法调用的状态。本地方法栈与Java栈的作用和原理非常相似。区别只不过是Java栈是为执行Java方法服务的,而本地方法栈则是为执行本地方法(Native Method)服务的。

堆——线程共享

      堆是用来存储对象实例以及数组 堆空间分为老年代和年轻代。刚创建的对象存放在年轻代,而老年代中存放生命周期长久的实例对象。年轻代中又被分为Eden区和两个Survivor区(From Space和To Space)。新的对象分配是首先放在Eden区,Survivor区作为Eden区和Old区的缓冲,在Survivor区的对象经历若干次GC仍然存活的,就会被转移到老年代。 当一个对象大于eden区而小于old区(老年代)的时候会直接扔到old区。 而当对象大于old区时,会直接抛出OutOfMemoryError(OOM)。相关参数 -Xmx -Xms

方法区——线程共享

        在方法区中,存储了每个类的信息 在一定的条件下它也会被GC,在这里进行的GC主要是方法区里的常量池和类型的卸载。当方法区域需要使用的内存超过其允许的大小时,会抛出OutOfMemory的错误信息。

 

1.6及之前版本会有永久区这个概念 所以可以通过设置-XX:PermSize  -XX:MaxPerSize 模拟 在之后的版本会一直运行下去

 内存溢出 out of memory,是指程序在申请内存时,没有足够的内存空间供其使用,出现out of memory;比如申请了一个integer,但给它存了long才能存下的数,那就是内存溢出。

内存泄露 memory leak,是指程序在申请内存后,无法释放已申请的内存空间,一次内存泄露危害可以忽略,但内存泄露堆积后果很严重,无论多少内存,迟早会被占光。

memory leak会最终会导致out of memory!

内存溢出就是你要求分配的内存超出了系统能给你的,系统不能满足需求,于是产生溢出。

堆/栈:Exception in thread "main" [Full GCjava.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

栈:Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError

方法区:java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space

引起问题的可能原因

1.内存中加载的数据量过于庞大,如一次从数据库取出过多数据;
2.集合类中有对对象的引用,使用完后未清空,使得JVM不能回收;
3.代码中存在死循环或循环产生过多重复的对象实体;
4.启动参数内存值设定的过小;

VM各区域潜在异常

 程序计数器:此区域是JVM规范中唯一一个不存在OOM(OutOfMemory)的区域。

OOM :如果虚拟机栈可以动态扩展(当前大部分Java虚拟机都可以动态扩展,只不过Java虚拟机规范中的也允许固定长度的虚拟机栈),如果扩展是无法申请到足够的内存。存在: 堆 栈 方法区

stackOverflowError : 栈深度大于虚拟机所允许的深度 存在:栈

总结

JVM运行时会分配好方法区和堆,而JVM每遇到一个线程,就为其分配一个程序计数器、Java栈、本地方法栈,当线程终止时,三者(程序计数器、Java栈、本地方法栈)所占用的内存空间也会释放掉。

程序计数器、Java栈、本地方法栈的生命周期与所属线程相同,而方法区和堆的生命周期与JAVA程序运行生命周期相同,所以gc只发生在线程共享的区域(大部分发生在Heap上)。

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