JVM內存結構

時間 2019-12-18

標籤 jvm 內存結構欄目 Java 简体版

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原文地址：博學無憂c++

在Java語言開發過程當中，out of memory錯誤是很常見的一種錯誤。對於JVM的內存結構有更深刻的瞭解，更更好的幫咱們排查此類問題，有效的避免此類問題發生。在JAVA 8中內存結構有進行了改變，Metaspace替代了PermGen。數組

內存結構簡介網絡

JVM的內存結構以下圖所示：（圖片來源於網絡）jvm

JVM的內存結構大概分爲：佈局

堆（heap）：線程共享，全部的對象實例以及數組都要在堆上分配。回收器主要管理的對象。
方法區（MEATHOD AREA）：線程共享，存儲類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼。
PC寄存器（PC Register）：線程私有。指向下一條要執行的指令。
方法棧（JVM Stack）：線程私有、存儲局部變量表、操做棧、動態連接、方法出口，對象指針。
本地方法棧（NATIVE METHOD STACK）：線程私有。爲虛擬機使用到的Native 方法服務。如Java使用c或者c++編寫的接口服務時，代碼在此區運行。

各區域詳細說明

先看一張圖，這張圖能很清晰的說明JVM內存結構的佈局和相應的控制參數：（圖片來源於網絡）spa

堆

堆的做用是存放對象實例和數組。堆從結構上來分，能夠分爲新生代和老生代。而新生代又能夠分爲Eden 空間、From Survivor 空間（s0）、To Survivor 空間（s1）。全部新生成的對象首先都是放在年輕代的。須要注意，Survivor的兩個區是對稱的，沒前後關係，因此同一個區中可能同時存在從Eden複製過來對象，和從前一個Survivor複製過來的對象，而複製到年老區的只有從第一個Survivor去過來的對象。並且，Survivor區總有一個是空的。線程

控制參數
-Xms設置堆的最小空間大小。-Xmx設置堆的最大空間大小。-XX:NewSize設置新生代最小空間大小。-XX:MaxNewSize設置新生代最小空間大小。設計

垃圾回收
此區域是垃圾回收的主要操做區域。指針

異常狀況
若是在堆中沒有內存完成實例分配，而且堆也沒法再擴展時，將會拋出OutOfMemoryError 異常。對象

方法區

方法區（Method Area）與Java 堆同樣，是各個線程共享的內存區域，它用於存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等數據。雖然Java 虛擬機規範把方法區描述爲堆的一個邏輯部分，可是它卻有一個別名叫作Non-Heap（非堆），目的應該是與Java 堆區分開來。
不少人願意把方法區稱爲「永久代」（Permanent Generation），本質上二者並不等價，僅僅是由於HotSpot虛
擬機的設計團隊選擇把GC 分代收集擴展至方法區，或者說使用永久代來實現方法區而已。對於其餘虛擬機（如BEA JRockit、IBM J9 等）來講是不存在永久代的概念的。在Java8中永生代完全消失了。

控制參數
-XX:PermSize 設置最小空間 -XX:MaxPermSize 設置最大空間

垃圾回收
對此區域會涉及可是不多進行垃圾回收。這個區域的內存回收目標主要是針對常量池的回收和對類型的卸載，通常來講這個區域的回收「成績」比較難以使人滿意。

異常狀況
根據Java 虛擬機規範的規定，當方法區沒法知足內存分配需求時，將拋出
OutOfMemoryError 異常。

PC計數器

它的做用能夠看作是當前線程所執行的字節碼的行號指示器。

異常狀況
此內存區域是惟一一個在Java 虛擬機規範中沒有規定任何OutOfMemoryError 狀況的區域。

方法棧

每一個線程會有一個私有的棧。每一個線程中方法的調用又會在本棧中建立一個棧幀。在方法棧中會存放編譯期可知的各類基本數據類型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、對象引用（reference 類型，它不等同於對象自己。局部變量表所需的內存空間在編譯期間完成分配，當進入一個方法時，這個方法須要在幀中分配多大的局部變量空間是徹底肯定的，在方法運行期間不會改變局部變量表的大小。

控制參數
-Xss控制每一個線程棧的大小。

異常狀況
在Java 虛擬機規範中，對這個區域規定了兩種異常情況：
將拋出StackOverflowError：異常線程請求的棧深度大
於虛擬機所容許的深度時拋出；
OutOfMemoryError 異常：虛擬機棧能夠動態擴展，當擴展時沒法申請到足夠的內存時會拋出。