JVM：Java内存区域与内存溢出异常

2018-06-01 本文已影响0人 renyjenny

运行时数据区域

程序计数器(program counter register)
存放指令的地址，用来指示下一条要执行的指令。为了线程切换后能回到之前的位置，所以程序计数器是线程私有的。如果执行的是Java方法，程序计数器存储指令的位置，如果执行的是native方法，则为空(undefined)。
Java虚拟机栈(JVM stack)
描述方法执行的内存模型，用栈帧存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。局部变量表中包括基本数据类型、对象引用和returnAddress类型（指向一条字节码指令的地址，即方法执行结束后要返回的位置）。线程私有。
本地方法栈(native method stack)
作用与Java虚拟机栈一样，存放的是Native方法的内存模型。线程私有
Java堆(Java heap)
存放所有对象的实例，在物理上可以是不连续的内存空间，是垃圾收集的主要区域。线程共享。
方法区(method area)
存放已被加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码。线程共享。
- 运行时常量池(runtime constant pool)
  是方法区的一部分，存放已被加载的类信息。类信息包括版本、方法、接口，还有常量池(constant pool table)，常量池中存放编译期生成的字面量和符号引用。
  运行时数据区域

内存分配
- 指针碰撞
  可分配的内存空间在一边，用过的在另一边，中间有指针作为分界点。需要分配内存时，指针就往可分配内存那边移动出足够的空间。
- 空闲表
  虚拟机维护一个空闲表，表上记录哪些内存是可用的。当需要时，就从表上找到足够大的空间分配给对象。
线程安全
对象创建的行为是非常频繁的，仅仅是修改一个指针所指向的位置，在并发的情况下也不是线程安全的。可能会出现正在给对象A分配内存，指针还未修改，对象B又同时使用了原来的指针来分配内存的情况。
- 对分配内存空间的动作进行同步处理。
- 把内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行，每个线程在Java堆中预先分配一小块内存，称为本地线程分配缓冲(Thread Local Allocation Buffer, TLAB)。要分配内存时，就在那个线程的TLAB上分配。TLAB用完并分配新的TLAB时，才同步锁定。

对象内存布局
对象内存中包括对象头(Header)、实例数据(Instance Data)、对齐填充(Padding)。
对象头：

自身运行时数据：哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等。在32/64位的虚拟机中，此部分的数据的长度为32/64bit，被称为“Mark word”。
类型指针：即对象指向它的类元数据的指针。虚拟机通过它来确定对象是那个类的实例。
数组长度。如果对象是Java数组，那么还需要一块来记录数组长度。普通Java对象可通过元数据信息确定Java对象大小，数组的元数据无法确定数组的大小。

实例数据：存储代码程序中所定义的各种类型的字段内容，包括从父类继承的，和子类中定义的。