[jvm] -- 内存模型篇

• 内存模型

JDK1.6 

JDK1.8 

• 线程私有的：

  • 程序计数器
  • 虚拟机栈
  • 本地方法栈

• 线程共享的：

  • 堆
  • 方法区
  • 直接内存 (非运行时数据区的一部分)

• 程序计数器

  • 线程私有
  • 两个作用
    • 字节码解释器通过改变程序计数器来依次读取指令，从而实现代码的流程控制，如：顺序执行、选择、循环、异常处理。
    • 在多线程的情况下，程序计数器用于记录当前线程执行的位置，从而当线程被切换回来的时候能够知道该线程上次运行到哪儿了。
  • 程序计数器是唯一一个不会出现OutOfMemoryError的内存区域，它的生命周期随着线程的创建而创建，随着线程的结束而死亡。

• Java 虚拟机栈

  • 线程私有
  • 生命周期和线程相同
  • Java 虚拟机栈是由一个个栈帧组成，而每个栈帧中都拥有
    • 局部变量表
    • 操作数栈
    • 动态链接
    • 方法出口信息
  • 出现的两种错误
    • StackOverFlowError ： 若 Java 虚拟机栈的内存大小不允许动态扩展，那么当线程请求栈的深度超过当前 Java 虚拟机栈的最大深度的时候，就抛出 StackOverFlowError 错误。
    • OutOfMemoryError： 若 Java 虚拟机栈的内存大小允许动态扩展，且当线程请求栈时内存用完了，无法再动态扩展了，此时抛出 OutOfMemoryError 错误。

• 本地方法栈

  • 线程私有
  • 虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法 （也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务。
  • 也会出现 StackOverFlowError 和 OutOfMemoryError 两种错误。

• 堆

  • 线程共享
  • 唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例以及数组都在这里分配内存
  • Java 堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此也被称作GC 堆
  • Java 堆还可以细分为：新生代和老年代：再细致一点有：Eden 空间、From Survivor、To Survivor 空间等。进一步划分的目的是更好地回收内存，或者更快地分配内存
  • JDK 7 版本及JDK 7 版本之前（jdk 8 之后移除了方法区，取而代之是元空间）
    • 新生代内存(Young Generation)
    • 老生代(Old Generation)
    • 永生代(Permanent Generation)

• 方法区

  • 线程共享
  • 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
  • 被称为永久代
  • jdk 1.8将其移除了，换成了元空间，若不指定大小，会耗尽所有可用的系统内存。
  • 运行时的常量池也是方法区的一部分，JDK1.7及之后版本的JVM已经将运行时常量池从方法区中移了出来，在 Java 堆（Heap）中开辟了一块区域存放运行时常量池

• 永久代 (PermGen) 替换为元空间原因？

  • 整个永久代有一个 JVM本身设置固定大小上限，无法进行调整，而元空间使用的是直接内存，受本机可用内存的限制，虽然元空间仍旧可能溢出，但是比原来出现的几率会更小
  • 元空间里面存放的是类的元数据，这样加载多少类的元数据就不由MaxPermSize控制了,而由系统的实际可用空间来控制，这样能加载的类就更多了
  • 在 JDK8，合并HotSpot和JRockit的代码时,JRockit从来没有一个叫永久代的东西,合并之后就没有必要额外的设置这么一个永久代的地方了