這篇文章主要介紹了簡(jiǎn)單了解JAVA內(nèi)存區(qū)域效果知識(shí),文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下

JAVA內(nèi)存區(qū)域介紹

程序計(jì)數(shù)器:

• 線程私有，很小的內(nèi)存空間，可以看做是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)指示器；
• 每個(gè)線程都有一個(gè)獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器，各個(gè)線程之間的計(jì)數(shù)器相互不影響，獨(dú)立存儲(chǔ)；
• 如果線程執(zhí)行的是Java 方法，這個(gè)計(jì)數(shù)器記錄的是正在執(zhí)行的虛擬機(jī)字節(jié)碼指令的地址，如果是一個(gè)Native方法，那么這個(gè)計(jì)數(shù)器的值則為undefined；
• 該內(nèi)存區(qū)域不會(huì)發(fā)生任何的OutOfMemoryError的情況(JAVA虛擬機(jī)規(guī)范中未規(guī)范)。
• goto 保留字(Java當(dāng)前版本暫且不用，也不讓別人用)，具體跳轉(zhuǎn)到某一行，其實(shí)就是在操作程序計(jì)數(shù)器。

在虛擬機(jī)的概念模型中，字節(jié)碼解釋器的工作就是通過(guò)改變程序計(jì)數(shù)器的值來(lái)取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理、線程恢復(fù)都等都需要依賴這個(gè)程序計(jì)數(shù)器。

Java 虛擬機(jī)棧

• 線程私有，生命周期和線程相同;
• 為虛擬機(jī)執(zhí)行JAVA方法服務(wù)；
• 描述JAVA方法執(zhí)行的動(dòng)態(tài)內(nèi)存模型；
• 棧幀：每個(gè)方法在執(zhí)行時(shí)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀，用于存儲(chǔ)局部變量表，操作數(shù)棧，動(dòng)態(tài)鏈接，方法出口等信息，每一個(gè)方法的從調(diào)用到完成的過(guò)程，都對(duì)應(yīng)對(duì)的虛擬機(jī)棧的入棧到出棧的過(guò)程。
• 局部變量表：
  • 存放編譯期可知的各種基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，引用類(lèi)型,returnAddress類(lèi)型
  • 局部變量表的內(nèi)存空間是在編譯期完成分配，當(dāng)進(jìn)入一個(gè)方法時(shí)，這個(gè)方法需要在幀分配多少內(nèi)存是固定的， 在方法運(yùn)行期間是不會(huì)改變局部變量表的內(nèi)存大小的。
• 如果線程請(qǐng)求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的深度，拋出StackOverflowError異常；
• 如果虛擬機(jī)棧可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展(Jvm可動(dòng)態(tài)也可以動(dòng)態(tài)長(zhǎng)度的虛擬機(jī)棧)，當(dāng)擴(kuò)展到無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存時(shí)，拋出OutOfMemoryError異常。

本地方法棧

• 線程私有
• 為虛擬機(jī)執(zhí)行Native方法服務(wù)；
• 作用與JAVA虛擬機(jī)棧相同，只是作用域的區(qū)別；
• 如果本地方法請(qǐng)求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的深度，拋出StackOverflowError異常；
• 如果虛擬機(jī)棧可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展(Jvm可動(dòng)態(tài)也可以動(dòng)態(tài)長(zhǎng)度的虛擬機(jī)棧)，當(dāng)擴(kuò)展到無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存時(shí)，拋出OutOfMemoryError異常。

JAVA堆

• 線程共享
• JAVA虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中最大的一塊；
• 在虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建；
• 存放對(duì)象實(shí)例(所有的對(duì)象實(shí)例和數(shù)組)；
• 垃圾收集器管理的主要區(qū)域；
• 新生代、老年代、Eden空間；
• 可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，只要邏輯上是連續(xù)的即可；
• 可選擇固定大小或者動(dòng)態(tài)擴(kuò)展；
• -Xms -Xmx 調(diào)整堆初始化大小和擴(kuò)展大小；
• 在堆中沒(méi)有內(nèi)存完成實(shí)例分配并且堆無(wú)法繼續(xù)擴(kuò)展時(shí)，拋出OutOfMemoryError異常。

方法區(qū)

• 線程共享；
• 存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類(lèi)信息，常量，靜態(tài)變量，即時(shí)編輯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)；
• 類(lèi)信息：
  • 類(lèi)的版本
  • 字段
  • 方法
  • 接口
• 可選擇固定大小或者動(dòng)態(tài)擴(kuò)展；
• 可選擇不實(shí)現(xiàn)垃圾回收；
• 當(dāng)無(wú)法滿足內(nèi)存分配的時(shí)，拋出OutOfMemoryError異常。

運(yùn)行時(shí)常量區(qū)

• 方法區(qū)的一部分；
• Class文件中除了有類(lèi)的版本、字段、方法等描述信息外，還有常量池，這個(gè)主要用于存放編譯期生成的各種字面量和符號(hào)引用，在類(lèi)加載時(shí)進(jìn)入方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中；
• 因?yàn)閷儆诜椒▍^(qū)的一部分，所以當(dāng)無(wú)法滿足內(nèi)存分配的時(shí)，拋出OutOfMemoryError異常。

直接內(nèi)存

• 不屬于運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的一部分，也不是JAVA虛擬機(jī)規(guī)范中定義的內(nèi)存區(qū)域；
• 不收J(rèn)AVA內(nèi)存限制，但是受物理內(nèi)存的限制，各個(gè)內(nèi)存總和大約物理內(nèi)存限制，在動(dòng)態(tài)擴(kuò)展時(shí)出現(xiàn)OutOfMemoryError異常。

在JDK1.4中新加入NIO(new Input/Output)類(lèi)，引入了一種基于通道(Channel)與緩存區(qū)(Buffer)的I/O方式，他可以使用Native函數(shù)庫(kù)直接分配堆外內(nèi)存，然后通過(guò)一個(gè)存儲(chǔ)在JAVA堆中的DirectByteBuffer對(duì)象作為這塊內(nèi)存的引用進(jìn)行操作，這樣可以顯著提高性能，因?yàn)楸苊饬嗽贘AVA堆中和Native堆中來(lái)回復(fù)制數(shù)據(jù)。

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