JVM内存结构和Java内存模型

一、JVM

首先看一张JVM结构图（某度找的）

主要看运行时数据区，里边有方法区，堆，java虚拟机栈，本地方法栈，程序计数器。其中方法区和堆是线程共享的，也是JVM进行垃圾收集的区域，java虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器是线程私有的。

程序计数器：一块较小的内存空间，是当前线程所执行的字节码的行号指示器。此区域是唯一一个不会产生OOM的内存区域。

Java虚拟机栈：每个方法在执行的时候都会创建一个栈帧，用于存放局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。可能会发生StackOverflowError或者OOM。

（1）当一直调用的时候（也就是栈的深度超过了虚拟机所允许的深度），就是跑出此异常。

（2）我的JVM设置如下，-Xss就是单个线程栈的大小，设置为2m。

（为了模拟栈内存溢出，电脑卡死，MMP），不过栈内存溢出很难出现，基本上都是出现StackOverflowError，要想出现栈内存溢出，只能一直创建线程模拟（好像这个也不是一个栈的内存溢出）。

本地虚拟机栈：类似于Java虚拟机栈，不同的是java虚拟机栈执行的java方法，而本地虚拟机栈执行的Native方法（底层用C++所写）。

方法区：存放已被主要用于存放类的信息，常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等，另外运行时常量池也在这里。可能会出现OOM。（java8之后JVM就将方法区改成元空间，并与堆进行了合并）

（1）设置元空间大小，模拟元空间内存溢出

堆：存放对象实例以及数组。可能出现OOM，堆的最小内存值默认是当前操作系统内存的1/64，最大值是1/4。

（1）设置堆大小，模拟堆内存溢出

上述理论是从《深入理解java虚拟机》。

接下来看一下常用JVM参数：

1. -Xms10m：相当于-XX:InitialHeapSize=10m，最小堆内存
2. -Xmx10m：相当于-XX:MaxHeapSize=10m，最大堆内存
3. -XX:MetaspaceSize：最小元空间大小，用法是-XX:MetaspaceSize=10m
4. -XX:MaxMetaspaceSize：最大元空间大小
5. -Xss1024k： 单个线程栈的大小。
6. -Xmn1G：配置年轻代大小
7. -XX:+PrintGCDetails：开启GC收集日志
8. -XX:+PrintCommandLineFlags：输出自动优化参数
9. -XX:UseSerialGC:使用串行垃圾收集器

如何在程序运行的时候查看JVM参数？

（1）先用jps -l获取进程id

（2）然后用jinfo -flag '参数名称' '进程id'

查看JVM出厂参数命令：

查看JVM根据当前运行系统默认优化后的命令：

二、java内存模型（JMM）

（1）JMM本身是一种抽象的概念，描述的是一组规范，定义了变量的访问方式。

（2）关于同步的规定：

1. 线程解锁前，必须将同步变量刷新到主内存中
2. 线程获取锁之后，必须将同步变量刷新到工作内存中
3. 加锁和解锁是同一把锁。

（3）由于JVM运行程序的主体是线程，而每个线程创建的时候都会有一个工作内存（栈），工作内存是线程的私有数据区域，而java内存模型中规定所有变量都存储在主内存（线程共享区域），但线程对变量的操作必须是在工作内存中完成，首先要把变量从主内存中拷贝到工作内存中，再对变量进行操作，操作完成再将变量写回到主内存中。不能直接操作主内存中的变量。

（4）可见性，原子性（不可分割，例如某个线程正在做某个业务的时候，中间不可以被加塞。需要整体完整，要么同时成功，要么同时失败。），有序性。

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