JVM內存結構解析

月初的時候我的網站到期了，不想再折騰從新建站了，之後仍是來第三方博客寫文章吧，能夠省去不少問題。以前寫的文章也不是不少，備份懶得作了，從頭開始吧。博文僅僅是用來記錄和學習總結，若有錯誤之處請幫忙指正！

今天想說說JVM內存結構的問題，說到JVM你們確定首先想到的是棧和堆。的確，這兩塊說是JVM內存結構最重要的部分也不爲過。先來簡單介紹一下吧，

內存結構按照私有和共享劃分方式以下：

線程私有：棧區、本地方法棧、程序計數器

線程共享：堆區、方法區

其餘不說了，重點說說棧和堆

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棧：

棧的特色就是快。每一個線程對應一個棧，每一個棧含有1個或多個棧幀，棧幀用來存放方法的局部變量表、操做數棧、動態連接、returnAddress等信息，每運行一個方法就會建立一個棧幀，從方法運行到結束對應着棧幀在棧區裏面入棧和出棧的過程。

局部變量表包含兩類數據結構，一是八大基本類型，byte short int long float double char boolean; 第二類是reference類型，佔用空間是4byte，不論是對象是大是小，操控它僅須要用一個4byte的變量便可，並且能夠按需銷燬，這足以體現棧堆分離的好處。

棧空間是能夠重複利用的，遇到左括號入棧，遇到右括號出棧，咱們當系統進行遞歸調用時，系統會連續屢次執行入棧操做，直到最深處才執行出棧操做，這就可能致使棧空間不足，StackOverFlowError異常，所以遇到該異常通常不是對象太大致使的，可能是由於不正確遞歸或棧空間不足以容納致使。在棧區還可能會遇到OOM異常，當線程過多時或分配空間太小時，若是沒法申請到足夠內存時，便會報OOM異常（棧區OOM異常的緣由暫不肯定也爲碰見過，只是周志明JVM書中提到棧區OOM異常，上網也未查到）。JVM調優：經過-Xss來控制棧空間大小。

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堆：

堆是JVM內存中最大的一塊，是用來爲對象和數組元素分配空間的地方，而對象的引用變量和數組引用都是在棧中存放的。「幾乎全部的對象都在這裏建立」，那麼什麼狀況下對象不在堆中建立呢？隨着JIT編譯器的發展，在編譯期間，若是JIT經逃逸分析後發現對象沒有逃逸出方法，那麼該對象坑會在棧上分配內存而不是堆，可是也不絕對。測試：爲JVM分配足夠空間，關閉逃逸分析，建立一百萬個User對象，jmap命令發現堆中建立了一百萬個對象，開啓逃逸分析，發現堆中的對象變成了八萬個，也就是說JIT編譯器確實會將對象分配在棧裏，但並不絕對。

使用逃逸分析，編譯器能夠針對分析結果作如下優化：

一、同步省略（鎖消除優化）：若是一個對象被發現只能被一個線程訪問，那麼能夠不考慮該對象的同步；

二、棧上分配對象；若是一個對象在子程序中被分配，要是指向該對象的指針永遠不會逃逸，對象可能會在棧中被分配，而不是在堆中；

三、分離對象或標量替換：有的對象可能不須要連續的內存結構，能夠將該對象的部分或所有存儲到CPU的寄存器中。

逃逸分析：-XX:+/-DoEscapeAnalysis

關於堆的分代和垃圾收集下次再講。

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順帶講一下，參數傳遞的時候，Java是傳值仍是傳引用？這個問題相信每一個程序員都會思考過，也確定遇到過由此引起的問題。

要說明這個問題，首先要說明兩點：一是不要和C語言類比，Java沒有指針的概念；二是程序運行永遠都是在棧中進行，於是參數傳遞時涉及到的只會是基本數據類型和引用類型，理論上來講不會涉及到對象自己。而Java中沒有指針的概念，所以Java能夠說是傳值調用，當參數是引用類型時傳遞的是引用變量的值；可是當進入被調用方法時，被傳遞的這個引用的值，被程序解釋（或者查找）到堆中的對象，這個時候纔對應到真正的對象，這個時候若是對其進行修改，修改的並非引用自己，而是對象的屬性，因此對對象的修改會保持。程序參數傳遞時，被傳遞的值自己都是不能進行修改的，可是，若是這個值是一個引用，則能夠修改這個引用背後的東西。