关键词:程序计数器、java 虚拟机栈、本地方法栈、静态方法区、堆区
问题
1、栈帧存储的是哪些东西?
一、概述
程序计数器是较小一块内存空间,用于当前线程所执行的字节码的行号指示器;
栈分为 java 虚拟机栈和本地方法栈,主要用于方法的执行;
方法区存储类信息、常量、静态变量等数据,也称静态方法区,为与 java 堆进行区分也称之为非堆(别名 Non-Heap)
堆内存由年轻代(默认占堆内存 1/3,又分为 Eden 空间 - 伊甸区(也即新生代)、From Survivor 空间 - From 幸存者区、To Survivor 空间 - To 幸存者区,默认 8:1:1 比例分配)和老年代组成,是 JVM 中最大的一块内存
内存分布:
Java 内存 ≈Heap(堆内存)+PermGen(方法区)+Thread(栈)
Heap(堆内存)=Young(年轻代)+Old(老年代)
Young(年轻代)=EdenSpace(新生代)+From Survivor+To Survivor
参数设置:
每个线程栈的大小:-Xss
** 堆内存最小空间大小:-Xms**
** 堆内存最大空间大小:-Xmx**
新生代最小空间大小:-XX:newSize
新生代最大空间大小:-XX:maxNewSize - (或者**-Xmn**1g,或者 -XX:NewRatio=1)
老年代空间大小 = 堆内存空间大小 - 新生代空间大小 - 新生代 * (2 * 1/(8 + 1 + 1))
注意:
与 java 线程内存模型进行区分,即线程、主内存、工作内存:
二、Java 虚拟机运行时数据区
1、 程序计数器:当前线程(-> 线程私有)所执行的字节码的行号指示器。
当前线程正在执行的是一个 java 方法,则计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址;
当前线程正在执行的是一个 native 方法,则计数器值为空;
此内存区域是唯一一个在 Java 虚拟机规范中没有规定任何 OutOfMemoryError 情况的区域。
2、Java 虚拟机栈:是描述 Java 方法执行(-> 线程私有)的内存模型(每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧,用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息),每个方法从调用到执行完成的过程,都是对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。
局部变量表:存放编译期已知的各种基本数据类型(如 boolean 等)、对象引用(reference 类型,为指向对象起始地址的引用指针,或指向一个代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置)、returnAddress 类型(为指向了一条字节码指令的地址);;且 64 位长度的 long 和 double 会占用 2 个局部变量空间(Slot),其余只占用 1 个
StackOverflowError 异常:当线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度时抛该异常
OutOfMemoryError 异常:如果虚拟机栈可以动态扩展,且扩展时无法申请到足够的内存时抛该异常
3、本地方法栈:相较于 Java 虚拟机栈(Java 方法)而言,只是为虚拟机使用到的 Native 方法服务的(-> 线程私有);同样,抛 StackOverflowError 和 OutOfMemoryError 异常
4、方法区:[jdk8 -> Metaspace 内存空间]
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数据,线程共享的;
JVM 虚拟机规范中将方法区描述为堆的一个逻辑部分,因此方法区也叫非堆,以与堆进行区分;
Hotspot - 方法区也被 javaer 称为永久代(PermGen),实际上二者并不等价,只是因为在 Hotspot 中 GC 分代收集被扩展至了方法区,或者说使用永久代来实现方法区而已
方法区的内存回收主要是针对常量池的回收和类型的卸载
当无法满足内存分配需求时,那么将抛出 OutOfMemoryError 异常
5、堆区:
虚拟机启动时创建且是线程共享的一块内存区域,唯一目的就是存储对象实例,几乎所有的对象实例均在此分配;
是垃圾收集器管理的主要区域,也因此称为 GC 堆(由于 GC 算法都是采用分代收集算法,因此也可以细分为年轻代(又分为 Eden 空间、From Survivor 空间、To Survivor 空间,默认 8:1:1 比例分配)和老年代)
当在堆中没有内存完成实例分配,且也无法扩展堆内存,那么将抛出 OutOfMemoryError 异常、
三、其他
一个 2G 堆大小的 JVM,可能总共占据的内存大小如下:
堆内存 + 线程数 * 线程栈 + 永久代 + 二进制代码 + 堆外内存
2G + 1000 * 1M + 256M + 48/240M + (~2G) = 5.5G (3.5G)
- 堆内存: 存储 Java 对象,默认为物理内存的 1/64
- 线程栈: 存储局部变量(原子类型,引用)及其他,默认为 1M
- 永久代-方法区: 存储类定义及常量池,注意 JDK7/8 的区别
- 二进制代码:JDK7 与 8,打开多层编译时的默认值不一样,从 48 到 240M
- 堆外内存: 被 Netty,堆外缓存等使用,默认最大值约为堆内存大小
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