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颜群JVM【02】JVM运行时的内存区域

news 2025/9/18 9:59:34

颜群JVM【02】

JVM运行时的内存区域
1 程序计数器
2 虚拟机栈
3 本地方法栈
4 堆
- 堆的划分
- 新生代
- 老生代
- 特点
- 划分新生代老生代的意义
- 异常演示
- 虚拟机参数
5 方法区
注意

JVM运行时的内存区域

将JVM在运行时的内存，划分为了5个部分，如图所示。

在这里插入图片描述

1 程序计数器

程序计数器：行号指示器，指向当前线程所执行的字节码指令的地址（行号）

Test.java -> Test.class

// 假设下述代码是class中的代码：
int num = 1;   //1
int num2 = 2 ; //2
if(num1>num2){//3
...//4-10
}else //11
{...
}
while(...)
{}

简单的可以理解为：class文件中的行号

注意：

1.一般情况下，程序计数器是行号；但如果正在执行的方法是native方法，则程序计数器的值为 undefined。【native方法不在class中】

2.程序计数器是唯一一个不会产生 “内存溢出”的区域。

goto的本质就是改变的程序计数器的值（java中没有goto，goto在java中是保留字）

2 虚拟机栈

虚拟机栈的定义：描述 方法 执行的内存模型

方法在执行的同时，会在虚拟机栈中创建一个栈帧：

在这里插入图片描述

栈帧中包含：方法的局部变量表，操作数栈、动态链接、方法出口信息等：

在这里插入图片描述

动态链接：符号引用会在实际执行时转为不同的地址；转换的行为会在每一次运行时都发生。

在这里插入图片描述

当方法太多时，就可能发生栈溢出异常StackOverflowError

public static void main(String[] args) {main(new String[]{"abc","abc"});
}

3 本地方法栈

原理和结构与虚拟机栈一致

不同点：虚拟机栈中存放的 jdk 或我们自己编写的方法，而本地方法栈调用的是操作系统底层的方法。

4 堆

在这里插入图片描述

堆存放对象实例（数组【数组也是对象】、对象）
堆是jvm区域中最大的一块空间，在jvm启动时该空间就已经创建完毕
堆是GC主要管理的区域
堆本身是线程共享，但在堆内部可以划分出若干个线程私有的空间（该空间严格来说叫缓冲区）
堆允许物理空间不连续，只要逻辑连续即可

堆的划分

在这里插入图片描述
堆可以分为新生代、老生代。大小比例，新生代:老生代= 1:2 ；
新生代中包含eden、s0、s1。大小比例，eden:s0:s1 = 8:1:1 【eden: 伊甸园；s: survive,幸存者】

新生代

新生代的使用频率一般在90%【eden 80 ， s0/s1 10】。
在使用时，同一时刻只能使用一个eden和一块s区间(s0或s1)。也就是说：新生代在使用时，只能同时使用一个s区：底层采用的是复制算法，为了避免碎片产生(将不连续的对象复制到连续空间中)
新生代存放：
- 1.生命周期比较短的对象；
- 2.小的对象；
- 反之，存放在老生代中；
  
  对象的大小，可以通过参数设置 -XX:PretenureSizeThredshold 。小于设置值的就是小对象。
  一般而言，大对象一般是集合、数组、字符串。
MinorGC回收新生代中的对象。
- 如果Eden区中的对象在一次回收后仍然存活，就会被转移到 s区中；
- 之后，如果MinorGC再次回收，已经在s区中的对象仍然存活，则年龄+1。
- 如果年龄增长一定的数字【当前版本jdk默认值是15，大于15也就是16的话，对象就会被转移】，则对象会被转移到老生代中。
- 简言之：在新生代中的对象，每经过一次MinorGC，有三种可能：
  - 1.从eden —> s区
  - 2.（已经在s区中）年龄+1
  - 3.转移到老生代中

老生代

老生代存放：
1. 生命周期比较长的对象；
2. 大的对象；
老生代使用的回收器：MajorGC\FullGC

特点

新生代特点：
- 大部分对象都存在于新生代
- 新生代的回收频率高、效率高
老生代特点：
- 空间大
- 增长速度慢
- 回收频率低

划分新生代老生代的意义

可以根据项目中对象大小的数量，设置新生代或老生代的空间容量，从提高GC的性能。

异常演示

如果对象太多，也可能导致内存异常。

堆内存溢出的示例：java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class TestHeap {public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList() ;while(true){list.add(  new int[1024*1024]) ;}}
}