了解JVM:

JVM:Java Virtual Machine。是Java定义的抽象计算机,是Java的核心和基础,在Java编译器和os平台之间的虚拟处理器。它是一种基于下层的操作系统和硬件平台并利用软件方法来实现的抽象的计算机,可以在上面执行java的字节码程序。

JVM逻辑结构:(类加载器+运行时数据区+执行引擎)

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类加载器:ClassLoader。负责将.class文件加载进运行时数据区。

执行引擎:执行字节码或调用本地方法

运行时数据区:RunTime Data Area。负责存储数据信息。运行时数据区又细分为:堆  方法区  JVM栈 本地方法栈 和程序计数器。

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PC计数器(The pc Register)

  1. 每一个Java线程都有一个PC寄存器,用以记录比如在线程切换回来后恢复到正确的执行位置。
  2. 如该线程正在执行一个Java方法,则计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码地址,如执行native方法,则计数器值为空。
  3. 此内存区域是唯一一个在JVM中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

JVM栈(Java Virtual MachineStacks)

  1. JVM栈是线程私有的,并且生命周期与线程相同。并且当线程运行完毕后,相应内存也就被自动回收。
  2. 栈里面存放的元素叫栈帧,每个方法从调用到执行结束,其实是对应一个栈帧的入栈和出栈。
  3. 栈帧用于存储执行方法时的一些数据,如局部变量表、操作数栈(执行引擎计算时需要),方法出口等等。
  4. 这个区域可能有两种异常:如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError异常(如:将一个函数反复递归自己,最终会出现这种异常)。如果JVM栈可以动态扩展(大部分JVM是可以的),当扩展时无法申请到足够内存则抛出OutOfMemoryError异常。

本地方法栈(Native Method Stacks)

  1. 本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用很相似,他们的区别在于虚拟机栈为执行Java代码方法服务,而本地方法栈是为Native方法服务。
  2. 和JVM栈一样,这个区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

方法区(Method Area)

  1. 方法区域是全局共享的,比如每个线程都可以访问同一个类的静态变量。在方法区中,存储了已被JVM加载的类的信息、静态变量、编译器编译后的代码等。如,当程序中通过getName、isInterface等方法来获取信息时,这些数据来源于方法区。
  2. 由于使用反射机制的原因,虚拟机很难推测哪个类信息不再使用,因此这块区域的回收很难!另外,对这块区域主要是针对常量池回收,值得注意的是JDK1.7已经把常量池转移到堆里面了。
  3. 同样,当方法区无法满足内存分配需求时,会抛出OutOfMemoryError。

运行时常量池(Runtime Constant Pool)

  1. 存放类中固定的常量信息、方法引用信息等,其空间从方法区域(JDK1.7后为堆空间)中分配。
  2. Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有就是常量表,用于存放编译期已可知的常量,这部分内容将在类加载后进入方法区(永久代)存放。但是Java语言并不要求常量一定只有编译期预置入Class的常量表的内容才能进入方法区常量池,运行期间也可将新内容放入常量池(最典型的String.intern()方法)。
  3. 当常量池无法在申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常,上面也分析过了。

Java堆

  1. Java堆是JVM所管理的最大的一块内存。它是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。
  2. 几乎所有的实例对象都是在这块区域中存放。
  3. 根据Java虚拟机规范的规定,Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中,只要逻辑上是连续的即可。

如果在堆中没有内存完成实例分配,并且堆也无法再扩展时,将会抛出OutOfMemoryError异常。