java重点学习-JVM组成

十二 JVM

12.1 JVM运行原理

Java Virtual Machine Java程序的运行环境(java二进制字节码的运行环境)

好处:

  • 一次编写,到处运行
  • 自动内存管理,垃圾回收机制

12.2 什么是程序计数器?

程序计数器:线程私有的(不存在线程安全问题),内部保存的字节码的行号。用于记录正在执行的字节码指令的地址

javap-v xx.class 打印堆栈大小,局部变量的数量和方法的参数

12.3 你能给我详细的介绍Java堆吗?

  • 线程共享的区域:主要用来保存对象实例,数组等,当堆中没有内存空间可分配给实例,也无法再扩展时,则抛出DutOfMemoryError异常。
  • 元空间保存的类信息、静态变量、常量、编译后的代码
  • 组成:年轻代+老年代
    • 年轻代被划分为三部分,Eden区和两个大小严格相同的Survivor区
    • 老年代主要保存生命周期长的对象,一般是一些老的对象
  • Jdk1.7和1.8的区别
    • 1.7中有有一个永久代,存储的是类信息、静态变量、常量、编译后的代码
    • 1.8移除了永久代,把数据存储到了本地内存的元空间中,防止内存溢出

12.4什么是虚拟机栈

Java Virtual machine Stacks(java 虚拟机栈)

  • 每个线程运行时所需要的内存,称为虚拟机栈,先进后出
  • 每个栈由多个栈帧(frame)组成,对应着每次方法调用时所占用的内存
  • 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
1.垃圾回收是否涉及栈内存?

垃圾回收主要指就是堆内存,当栈帧弹栈以后,内存就会释放

2.栈内存分配越大越好吗

未必,默认的栈内存通常为1024k,所以一般使用默认的1024k就行

栈帧过大会导致线程数变少,例如,机器总内存为512m,目前能活动的线程数则为512个,如果把栈内存改为2048k,那么能活动的栈帧就会减半

3.方法内的局部变量是否线程安全?
  • 如果方法内局部变量没有逃离方法的作用范围,它是线程安全
  • 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
4.栈内存溢出情况 java.lang.StackOverflowError
  • 栈帧过多导致栈内存溢出,与典型问题:递归调用
  • 栈帧过大导致栈内存溢出 1M 很大 ,一般不会出现
5.堆栈的区别是什么?
  • 栈内存一般会用来存储局部变量和方法调用,但堆内存是用来存储Java对象和数组的的。堆会GC垃圾回收,而栈不会
  • 栈内存是线程私有的(线程安全),而堆内存是线程共有的(线程不安全)。
  • 两者异常错误不同,但如果栈内存或者堆内存不足都会抛出异常,
    • 栈空间不足:java.lang.StackOverFlowError。
    • 堆空间不足:java.lang.OutOfMemoryError。

12.5 能不能解释一下方法区?

  • 方法区(Method Area)是各个线程共享的内存区域
  • 主要存储类的信息运行时常量池
  • 虚拟机启动的时候创建,关闭虚拟机时释
  • 如果方法区域中的内存无法满足分配请求,则会抛出OutOfMemoryError: Metaspace
常量池

可以看作是一张表,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

javap -v Application.class 查看字节码结构(类的基本信息、常量池、方法定义)

12.6 你听过直接内存吗?

直接内存:

  • 并不属于JVM中的内存结构,不由JVM进行管理。是虚拟机的系统内存
  • 常见于NIO 操作时,用于数据缓冲区,它分配回收成本较高,但读写性能高,不受 JVM 内存回收管理
案例:常规io和nio读取文件
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