1、Java内存区域划分:
运行时的数据区:方法区和堆(各个线程共享的内存区域),程序计数器、Java虚拟机栈和本地方法栈(线程私有的)
- 程序计数器:当前线程所执行字节码的行号指示器,字节码解释器就是通过改变计算器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,分支、循环、跳转、异常处理和线程恢复都需要依赖计数器完成。如果线程执行的是一个java方法,计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址;如果执行的是Native方法,计数器值为空,此内存区域是唯一一个在java虚拟机规范中没有OutOfMemoryError情况的区域。
- Java虚拟机栈:存放基本数据类型和对象引用类型,生命周期与线程一样,描述Java方法执行的内存模型:每个方法执行时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈(虚拟机把操作数栈作为它的工作区——大多数指令都要从这里弹出数据,执行运算,然后把结果压回操作数栈)、动态链接(所调用函数的描述信 息(往往是一些重定位信息)。仅当应用程序被装入内存开始运行时,在Windows的管理下,才在应用程序与相应的DLL之间建立链接关系。当要执行所调 用DLL中的函数时,根据链接产生的重定位信息,Windows才转去执行DLL中相应的函数代码。)、方法出口等信息。方法的调用到执行完成都对应着一个栈帧在虚拟机中入栈出栈的过程。异常状况: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;如果虚拟机栈可以动态扩展,扩展时无法申请足够的内存,抛出OutOFMemoryError异常。
- 本地方法栈:为虚拟机执行的Native方法服务。
- Java堆:内存管理中最大的一块,虚拟机启动时创建。唯一目的存放对象实例和数组,Java堆可以处于物理上不连续的内存空间,只要逻辑上连续即可。主流虚拟机的堆都可以扩展(-Xmx和-Xms控制)。
- 方法区:用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等。方法区也被称之为“永久代”,垃圾收集在这个区域很少出现,这部分内存回收主要是针对常量池的回收和对类型的卸载。当方法区无法满足内存分配需求时,抛出OutOfMemoryError。
- 运行时常量池(JDK1.7划入堆中):这是方法区一部分,Class文件中除了有关类的版本、字段、方法、接口等描述信息,还有一项信息是常量池,用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用(这就是运行时常量池存放的),并非预置入Class文件的常量池内容才能进入方法区,还可以在运行期间加入新的常量,用得多的是String类的intern()方法
2、分配内存的俩种方式:
- 假设Java堆中的内存是绝对规整的,已使用的内存放在一边,空闲的在另一边,那分配内存就仅仅是把那个指针想空闲区域挪动一段与对象大小相等的距离。这种方式叫“指针碰撞”。
- 如果内存不是规整的,已使用的内存和未使用的相互交错,虚拟机就必须维护一个“空闲列表”,并及时更新此列表。因此在使用Serial、ParNew等带Compact过程的收集器是,采用的是指针碰撞,而CMS等基于Mark-Sweep算法的收集器,则使用空闲列表。
3、判断对象是否应该回收:
- 引用计数法:给对象加一个引用计数器,没当有一个地方引用,计数器加1;当引用失效,计数器减1.计算器为0的对象就是不可能再被使用的。缺点:无法解决循环引用的情况。
- 可达性分析算法:通过一系列称为“GC Roots”的对象为起点,从这些节点开始向下搜索,搜索的路径称为引用链,当一个对象到GC Roots没有相连,则该对象不可用。
GC Roots的对象:虚拟机栈中引用的对象;方法区类静态变量引用的对象;方法去中常量引用的对象;本地方法栈中引用的对象。 - 引用的四种:
强引用:类似于“Object obj = new Object()”,垃圾收集器永远不会回收掉被引用的对象。
软引用:描述一些还有用但并非必须的对象。系统发生内存溢出之前,会把这些对象列入第二次回收的范围,若回收后还是没有足够内存,则抛出内存溢出异常。通过SoftReference实现。
弱引用:当垃圾收集器工作时,无论内存是否足够,都会回收只被弱引用关联的对象。通过WeakReference实现。
虚引用或幻影引用:一个对象是否有虚引用的存在都不会对其生存时间构成影响,也无法通过虚引用取得一个对象实例。为一个对象设置虚引用的唯一目的就是在这个对象被回收时收到一个系统通知。通过PhantomReference实现