JVM学习(二)-- JVM内存布局

    科技2025-03-15  20

    JVM内存布局

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    JVM内存布局程序计数器本地方法栈虚拟机栈堆区元空间 JVM内存布局规定了Java在运行过程中内存申请、分配和管理的策略,保证了JVM的高效稳定运行,其经典内存布局如下图所示

    程序计数器

    线程私有用于存放执行指令的偏移量和行号指示器等,线程执行或恢复都需依赖程序计数器用以完成分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能。不会发生OOM错误

    本地方法栈

    线程私有登记native方法,在Execution Engine 执行时加载本地方法库。本地方法可通过JNI(Java Native Interface)来访问虚拟机运行时的数据区,具有和JVM相同的能力和权限内存不足时,本地方法栈会抛出native heap OutOfMemoryJNI使Java深度使用操作系统的特性功能,可调用非Java代码

    虚拟机栈

    线程私有描述Java方法执行的内存区域,每个方法从开始调用到执行完成的过程,就是栈帧从入栈到出栈的过程在活动线程中,只有位于栈顶的帧才是有效的,称为当前帧。正在执行的方法称为当前方法,栈帧是方法运行的基本结构在执行引擎运行时,所有指令都只能针对当前栈帧操作当创建的栈帧超过了栈的深度,导致栈溢出,会发生StackOverflowError,通常出现在递归方法中栈帧主要包括局部变量表、操作栈、动态连接、方法返回地址 **局部变量表:**存储方法参数和局部变量操作栈: 记录出入栈操作动态连接:每个栈帧中包含一个在常量池中对当前方法的引用,用于支持方法调用过程的动态连接方法返回地址:方法退出有两种情况:(1)正常退出,即执行到任何方法的返回字段;(2)异常退出;无论何种退出,都将返回至方法当前被调用的位置,即弹出当前栈帧。退出有三种方式:(1)返回值压入上层调用栈帧;(2)异常信息抛给能处理的栈帧;(3)PC计数器指向方法调用后的下一条指令

    堆区

    线程共享存储着几乎所有的实例对象,由垃圾收集器自动回收OOM的主要发源地, OOM原因有二: JVM堆内存设置不够,可通过-Xms -Xmx设置程序创建了大量大对象,并长时间不能被垃圾收集器回收 占用空间所有内存区域中最大堆内存大小可固定,也可动态调整,如-Xms256M -Xmx1024M, 分别设置最小堆容量与最大堆容量,一般为避免GC后调整堆大小带来的额外压力,设置成固定大小堆 = 新生代+老年代 大小比例为: 新生代:老年代 = 1:2 新生代 = Eden区+Survivor 0 +Survivor 1, 大小比例为:Eden:Survivor 0:Survivior 1 = 8:1:1绝大部分对象在Eden区生成,当Eden满后,触发YGC,回收没有被引用的对象,依然存活的对象移送至Survivor区Survivor区分为S0和S1两块内存空间,YGC每次将存活的对象复制到未使用的空间,然后将当前正在使用的空间完全清除,并交换两块空间的使用状态若YGC移送的对象大于Survivor区容量,则直接移送至老年代每次YGC对象的计数器都会+1,当达到默认值15时,从新生代晋升至老年代,阈值可通过-XX:MaxTenuringThreshold配置若老年代也无法放心,则触发FGC,依然无法放下,则OOM,打印OOM异常堆内信息可通过设置运行参数-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError输出

    堆区对象分配与GC简要流程图如下:

    元空间

    线程共享区别于JDK8之前的永久代,元空间在本地内存中分配存储类元信息,字段,静态属性,方法,常量等
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