内存结构
- 程序计数器
- 虚拟机栈
- 本地方法栈
- 堆
- 方法区
1 程序计数器
定义 Program Counter Register 程序计数器(寄存器)的作用,是记住下一条jvm指令的执行地址。 特点 是线程私有的。 不会存在内存溢出。
2 虚拟机栈
虚拟机栈是线程私有。
定义 Java Virtual Machine Stacks (Java 虚拟机栈)每个线程运行时所需要的内存,称为虚拟机栈。
每个栈由多个栈帧(Frame)组成,对应着每次方法调用时所占用的内存。 栈帧是指每个方法运行时所需要的内存(参数,局部变量,返回地址等)。 每个线程只能有一个活动栈帧,对应着当前正在执行的那个方法。
-Xss去改变栈空间大小。
问题辨析
- 垃圾回收是否涉及栈内存? 不涉及
- 栈内存分配越大越好吗? 并不是,因为总内存是固定的,如果栈内存分配大了,就会导致线程数变少。
- 方法内的局部变量是否线程安全?
如果方法内局部变量没有逃离方法的作用访问,它是线程安全的。 如果是局部变量引用了对象,并逃离方法的作用范围,需要考虑线程安全。
栈内存溢出 栈帧过多导致栈内存溢出。比如我们用递归调用时,没有设置结束语句,就会导致java.stackOverflowError 。
栈帧过大导致栈内存溢出。(这种情况很少见)
线程运行诊断 案例1:cpu占用过高 解决办法: 用top定位哪个进程对cpu的占用过高: ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 进程id (用ps命令进一步定位是哪个线程引起的cpu占用过高)。 jstack 进程id: 可以根据线程id 找到有问题的线程,进一步定位到问题代码的源码行号。 案例2:程序运行很长时间没有结果 可能是代码之间发生了死锁(deadlock)。
3. 本地方法栈(Native Method Stacks)
java在调用本地方法时所处的内存空间(例如Object的一些方法)。 本地方法栈是线程私有。
4. 堆(Heap)
定义 通过 new 关键字,创建对象都会使用堆内存。 特点 它是线程共享的,所以堆中对象都需要考虑线程安全的问题。 有垃圾回收机制。
堆内存溢出(OutOfMemoryError:java heap space) 堆内存溢出一般情况下是新创建的对象不断的去调用原来的对象,导致无法进行垃圾回收。 -Xmx 去改变堆空间大小。 关于堆中的新生代和老年代会在以后的文章中专门讲解。 堆内存诊断
在Java下点击Terminal就可以使用jps等工具。
- jps 工具
查看当前系统中有哪些 java 进程 - jmap 工具
查看堆内存占用情况 jmap - heap 进程id - jconsole 工具
图形界面的,多功能的监测工具,可以连续监测。
案例: 垃圾回收后,内存占用仍然很高。
因为代码实际情况,然后我们去进行查看到底是什么原因这时候用到了我们的jvisualvm工具中的堆Dump,就可以去进行查看,到底是哪个问题导致我们垃圾回收后,内存占用仍然很高。
5. 方法区(OutOfMemoryError)
定义 方法区存储信息主要:类信息,类加载器(加载类的二进制字节码),域信息,方法信息,常量,静态变量,即时编译器编译后的代码缓存。 特点 1.方法区在jvm启动的时候被创建。 2.方法区也是线程共享的
组成 1.6和1.8版本的变化如图,在这幅图中应该更能清楚方法区的内存结构
方法区内存溢出 1.8 以前会导致永久代内存溢出
演示元空间内存溢出 java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace
-XX:MaxMetaspaceSize=8m
1.8 之后会导致元空间内存溢出
演示元空间内存溢出 java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace
-XX:MaxMetaspaceSize=8m
场景 spring mybatis
在使用这两个框架时,可能需要调用大量的类,所以很容易导致永久代的溢出,但是在1.8之后元空间使用的是系统内存,就不会容易导致内存溢出了。而且垃圾回收也有区别,在以后的文章中会讲解到。 常量池 我们的编程语言最后都会转变为计算机能读懂的二进制字节码,而二进制字节码中主要包括类基本信息,常量池,类方法定义。 常量池,就是一张表,虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等信息。 常量池是 *.class 文件中的。 作用 一个java源文件的类,接口,编译后产生一个字节码文件。而java中字节码需要数据支持,通常这种数据会很大以至于不能直接存储在字节码里,于是就换一种方式,存储到常量池里,以便于虚拟机查找。
运行时常量池
运行时常量池,常量池是 *.class 文件中的,当该类被加载,它的常量池信息就会放入运行时常量池,并把里面的符号地址变为真实地址。
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