Java内存区域与内存溢出异常
2019-07-23 本文已影响0人
佟小胆胆小
Java内存区域与内存溢出异常
运行时数据区域
- 所有线程共享区域
- 方法区
- 常量池
- 堆
- 方法区
- 线程隔离数据取
- 虚拟机栈
- 本地方法栈
- 程序计数器
程序计数器
- 当前线程所执行字节码行号指示器
- 每个线程有独立的计数器
- 执线程行JAVA方法计数器记录字节码指令地址；native方法计数器值为空
JAVA虚拟机栈
- 生命周期与虚拟机相同
- 是JAVA方法执行的内存模型
- 存储了编译器可知的基本类型和对象引用
- long、double会占用2个局部变量空间，其余类型占一个
- 局部变量表所需空间在编译器分配完成
虚拟机栈异常
- 线程请求栈深度>虚拟机允许深度 StackOverflowError
- 若虚拟机可以动态扩展，但扩展无法申请到足够的内存 OutOfMemoryError
本地方法栈
- 为虚拟机使用Native方法服务
JAVA堆
- 虚拟机启动时创建
- 存放对象实例
- CG管理的主要区域
- 逻辑上连续
- 可扩展（-Xmx ，-Xms），无法扩展 OutOfMemoryError
方法区
- 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
运行时常量池
- 是方法区的一部分，用于类加载后存放编译期生成的字面量和符号引用
- 编译期和运行时都可以产生
直接内存
- Native函数直接分配的堆外内存，不是运行时数据区内存，也不是虚拟机规范定义的内存
虚拟机对象
对象的创建
- new指令:检查指令参数是否能在常量池中定位到一个符号的引用,检查符号代表的类是否已经加载、解析和初始化过如果没有先执行初始化
- 加载检查后为新生对象分配内存
- 内存规整：指针碰撞
- 内存不整：空闲列表
- 堆是否规整由垃圾手机去是否带压缩整理功能决定
- 对象创建是否频繁
- 并发
- 同步
- 内存分配按线程划分在不同空间
- 每个线程在堆中预分配一块小内存，称为本地线程分配缓冲（Thread Local Allocation Buffer TLAB）。哪个线程需要分配内存就在哪个线程的TLAB上分配，只有TLAB用完并分配新的TLAB时，才同步锁定。
- 并发
- 将分配到的内存空间都初始化为零值。保证不赋值直接使用
- 对象设置（对象是哪个类的实例，如何找到类的元数据信息、哈希码、GC分代年龄信息，他们存储在对象头中）
- 执行<init>方法
对象的内存布局
- 对象头
- 存储对象自身的运行时数据（哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳等称Mark Word、考虑虚拟机的空间效率，Mark Word设计成非固定的数据结构，根据对象复用自己的存储空间）
- 类型指针
- 如果是数组还要存储数组长度
- 实例数据
- 存储对象信息，
- 相同宽度的字段被分配到一起，若满足这个条件父类定义的变量会出现在子类之前
- 如果CompactFields参数为true，子类中较窄的变量可能会插入到父类变量空隙中
- 对齐填充
- 不是必然的，仅起占位符作用
- 自动内存管理系统要求对象大小必须8字节的整数倍，当对象实例没有对齐就需要对齐补全
对象的访问
- 通过栈上的refrence数据来操作堆上的对象
- 两种访问方式
- 通过句柄。
- Java堆将会划分出一块内存作为句柄池，refrence中存储的就是对象的句柄地址
- 句柄包含了对象实例数据与类型数据各自的具体地址
- 通过指针
- Java堆对象的布局必须考虑如何放置访问类型和数据的相关信息
- refrence中存储的是对象地址
- 通过句柄。
- 区别
- 句柄：refrence存储的是稳定句柄地址，对象移动只修改句柄实例数据指针，refrence不需修改
- 指针：速度快，节省指针定位时间开销
OutOfMemoryError异常
Java堆溢出
- Java堆用于存储实例对象，只要不断创建对象，并且保证GC Roots到对象之间有可达路径来避免垃圾回收机制清除这些对象，那么在对象数量达到最大堆的容量限制后就会产生内存溢出异常
- 内存泄露（对象已经死亡）
- 内存溢出（调大物理内存）
虚拟机栈和本地方法栈溢出
- 线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度，StackOverflowError
- 虚拟机在快粘时无法申请到足够的内存，OutOfMemoryError
- 单线程，无论是栈帧太大还是巡讲栈容量太小，内存无法分配时，都是StackOverflowError
- 通过不断创建线程可产生内存溢出，每个线程的栈分配的内存越大，反而泳衣产生内存溢出
方法区和运行时常量池溢出
- 大量生成Class
本机内存直接溢出
- NIO
