【学习笔记】深入理解Java虚拟机学习笔记——第2章 Java内存区域与内存溢出异常

第2章 Java内存区域与内存溢出异常

2.1 概述

2.2 运行时数据区域

2.2.1 程序计数器

线程私有,记录执行的字节码位置

2.2.2 Java 虚拟机栈

线程私有,存储一个一个的栈帧,通过栈帧的出入栈来控制方法执行。

-栈帧:对应一个方法,用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。

-局部变量表:方法中的基本类型/引用类型的指针。

2.2.3 本地方法栈

同上,针对于Native方法提供服务。

2.2.4 Java堆(线程共享)

存储对象实例及数组,为方便GC,一般分为新生代(Eden、S0、S1),老年代等。

2.2.5 方法区

线程共享,存储class文件、常量、静态变量、即时编译后的代码缓存。

-class文件:类的版本、字段、方法、接口、常量池表。

2.2.6 运行时常量池

线程共享,存储编译器产生的各种字面量与符号引用。可动态运行时存入,如String类、Integer(1-100)等。

2.2.7 直接内存

NIO类可直接分配堆外内存。

【思考:多个线程共同操作一段内存,不一定必须加锁,可以为单个线程指定某段单独使用的区域,不够了在加锁。】

2.3 HotSpot 虚拟机对象探秘

2.3.1 对象的创建

1>查看相应类是否已加载、解析、初始化过,若无则加载

2>分配内存(一个对象占用的内存大小是一开始便确定的)

3>初始化为初始值(对象为null,数字为零值等)

4>设置对象头信息,GC分代及偏向锁等

5>为各字段赋值

2.3.2 对象的内存布局

1>对象头:指向类型指针、hashcode、锁信息等

2>对象字段内容

3>对齐填充:对象地址七点必须为8字节的倍数

2.3.3 对象的访问定位

1>句柄访问:对象引用指向堆中的句柄池,句柄池存储对象实际引用及class数据指针

好处:GC时压缩后,只修改句柄值,不必改对象引用

2.直接引用:对象引用指针指向对象实际存储地址,对象头中存储class指针

好处:只使用对象本身时只访问一次,速度快

2.4 实战:OutOfMemoryError异常

2.4.1 Java堆溢出

1>内存溢出:有用的对象存不下了

2>内存泄露:没用的对象GC时回收不了

2.4.2 虚拟机栈和本地方法栈溢出

1>线程请求调用过深,抛出StackOverflowError

2>允许动态扩展内存时,申请不到,抛出OutOfMemoryError

无论栈帧太大或栈帧过多,这里都是stackOverflowError,只有当栈大小动态扩容失败时,才报OOM。

【当线程创建时会赋予栈内存与本地方法栈内存,若创建的线程过多,可能出现系统内存不够报出OOM异常。此时可以通过减小栈内存来支持更多的线程被创建。】

2.4.3 方法区和运行时常量池溢出

-JDK6之后常量池移入Java堆中,intern方法第一次遇到的字符串直接放入Java堆的常量池中,不需要进行复制

-JDK6之后不会因为常量池过大导致方法区溢出

2.4.4 本机直接内存溢出

直接申请系统内存,而不是JVM内存,一般多见于NIO的使用。

特征:

1>Dump文件很小

2>无明显异常

3>用了NIO

4>异常堆栈发现了Vnsafe关键字

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