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簡單瞭解JAVA記憶體區域效果知識

這篇文章主要介紹了簡單瞭解JAVA記憶體區域效果知識,文中通過示例程式碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友可以參考下

JAVA記憶體區域介紹

程式計數器:

  • 執行緒私有,很小的記憶體空間,可以看做是當前執行緒所執行的位元組碼的行號指示器;
  • 每個執行緒都有一個獨立的程式計數器,各個執行緒之間的計數器相互不影響,獨立儲存;
  • 如果執行緒執行的是Java 方法,這個計數器記錄的是正在執行的虛擬機器位元組碼指令的地址,如果是一個Native方法,那麼這個計數器的值則為undefined;
  • 該記憶體區域不會發生任何的OutOfMemoryError的情況(JAVA虛擬機器規範中未規範)。
  • goto 保留字(Java當前版本暫且不用,也不讓別人用),具體跳轉到某一行,其實就是在操作程式計數器。

在虛擬機器的概念模型中,位元組碼直譯器的工作就是通過改變程式計數器的值來取下一條需要執行的位元組碼指令,分支、迴圈、跳轉、異常處理、執行緒恢復都等都需要依賴這個程式計數器。

Java 虛擬機器棧

  • 執行緒私有,生命週期和執行緒相同;
  • 為虛擬機器執行JAVA方法服務;
  • 描述JAVA方法執行的動態記憶體模型;
  • 棧幀:每個方法在執行時都會建立一個棧幀,用於儲存區域性變量表,運算元棧,動態連結,方法出口等資訊,每一個方法的從呼叫到完成的過程,都對應對的虛擬機器棧的入棧到出棧的過程。
  • 區域性變量表:
    • 存放編譯期可知的各種基本資料型別,引用型別,returnAddress型別
    • 區域性變量表的記憶體空間是在編譯期完成分配,當進入一個方法時,這個方法需要在幀分配多少記憶體是固定的, 在方法執行期間是不會改變區域性變量表的記憶體大小的。
  • 如果執行緒請求的棧深度大於虛擬機器所允許的深度,丟擲StackOverflowError異常;
  • 如果虛擬機器棧可以動態擴充套件(Jvm可動態也可以動態長度的虛擬機器棧),當擴充套件到無法申請到足夠的記憶體時,丟擲OutOfMemoryError異常。

本地方法棧

  • 執行緒私有
  • 為虛擬機器執行Native方法服務;
  • 作用與JAVA虛擬機器棧相同,只是作用域的區別;
  • 如果本地方法請求的棧深度大於虛擬機器所允許的深度,丟擲StackOverflowError異常;
  • 如果虛擬機器棧可以動態擴充套件(Jvm可動態也可以動態長度的虛擬機器棧),當擴充套件到無法申請到足夠的記憶體時,丟擲OutOfMemoryError異常。

JAVA堆

  • 執行緒共享
  • JAVA虛擬機器所管理的記憶體中最大的一塊;
  • 在虛擬機器啟動時建立;
  • 存放物件例項(所有的物件例項和陣列);
  • 垃圾收集器管理的主要區域;
  • 新生代、老年代、Eden空間;
  • 可以處於物理上不連續的記憶體空間中,只要邏輯上是連續的即可;
  • 可選擇固定大小或者動態擴充套件;
  • -Xms -Xmx 調整堆初始化大小和擴充套件大小;
  • 在堆中沒有記憶體完成例項分配並且堆無法繼續擴充套件時,丟擲OutOfMemoryError異常。

方法區

  • 執行緒共享;
  • 儲存已被虛擬機器載入的類資訊,常量,靜態變數,即時編輯器編譯後的程式碼等資料;
  • 類資訊:
    • 類的版本
    • 欄位
    • 方法
    • 介面
  • 可選擇固定大小或者動態擴充套件;
  • 可選擇不實現垃圾回收;
  • 當無法滿足記憶體分配的時,丟擲OutOfMemoryError異常。

執行時常量區

  • 方法區的一部分;
  • Class檔案中除了有類的版本、欄位、方法等描述資訊外,還有常量池,這個主要用於存放編譯期生成的各種字面量和符號引用,在類載入時進入方法區的執行時常量池中;
  • 因為屬於方法區的一部分,所以當無法滿足記憶體分配的時,丟擲OutOfMemoryError異常。

直接記憶體

  • 不屬於執行時資料區的一部分,也不是JAVA虛擬機器規範中定義的記憶體區域;
  • 不收JAVA記憶體限制,但是受實體記憶體的限制,各個記憶體總和大約實體記憶體限制,在動態擴充套件時出現OutOfMemoryError異常。

在JDK1.4中新加入NIO(new Input/Output)類,引入了一種基於通道(Channel)與快取區(Buffer)的I/O方式,他可以使用Native函式庫直接分配堆外記憶體,然後通過一個儲存在JAVA堆中的DirectByteBuffer物件作為這塊記憶體的引用進行操作,這樣可以顯著提高效能,因為避免了在JAVA堆中和Native堆中來回複製資料。

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支援我們。