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Java的內(nèi)存區(qū)域與內(nèi)存溢出異常你了解嗎

更新時(shí)間：2022年03月15日 14:44:20 作者：CodePanda@GPF

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Java的內(nèi)存區(qū)域與內(nèi)存溢出異常，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來幫助

1. 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域

在這里插入圖片描述

1. 程序計(jì)數(shù)器（線程私有）

當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器，分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理、線程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能都要考程序計(jì)數(shù)器。（記住程序當(dāng)前走到的位置，下次還回來）。線程私有。

2. Java虛擬機(jī)棧（線程私有）

和方法相關(guān)聯(lián)，每個(gè)方法在執(zhí)行的同時(shí)都會創(chuàng)建一個(gè)棧幀用于存儲局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、方法出口等信息。每一個(gè)方法從調(diào)用直至執(zhí)行完成的過程，就對應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)棧中入棧到出棧的過程

線程請求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的深度，將拋出StackOverflowError異常(常見的遞歸層數(shù)過多導(dǎo)致”爆棧“)

3. 本地方法棧（線程私有）

類似于Java虛擬機(jī)棧。區(qū)別在于：

虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行Java方法本地方法棧則為虛擬機(jī)使用到的Native方法服務(wù)

Java開頭通過Java Native Interface來調(diào)用本地方法（一般用C語言編寫）

4. Java堆（線程共享）

Java虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中最大的一塊new出來的對象就存在于堆上垃圾收集器管理的主要區(qū)域

5. 方法區(qū)（線程共享）

存儲已被虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量

6. 運(yùn)行時(shí)常量池

方法區(qū)的一部分用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用

2. 對象是如何創(chuàng)建的？

Object obj=new Object(): 分析這行代碼的執(zhí)行過程

使用了new關(guān)鍵字，檢查這個(gè)指令的參數(shù)是否能在常量池中定位到一個(gè)類的符號引用，并且檢查這個(gè)符號引用代表的類是否已被加載、解析和初始化過。沒有的話先加載類類加載檢查通過后，虛擬機(jī)將為新生對象分配內(nèi)存內(nèi)存分配完成后，虛擬機(jī)需要將分配到的內(nèi)存空間都初始化為零值虛擬機(jī)要對對象進(jìn)行必要的設(shè)置，例如將對象的哈希碼、元數(shù)據(jù)、GC分代年齡、是否使用偏向鎖等數(shù)據(jù)存放在對象頭中執(zhí)行init方法，把對象按照程序員的意愿進(jìn)行初始化（給成員變量賦的值）

3. 對象的內(nèi)存布局

在這里插入圖片描述

4. 對象的訪問定位

1. 句柄訪問

Java堆中將會劃分出一塊內(nèi)存來作為句柄池，reference中存儲的就是對象的句柄地址，而句柄中包含了對象實(shí)例數(shù)據(jù)與類型數(shù)據(jù)各自的具體地址信息

在這里插入圖片描述

2. 直接指針訪問

Java堆對象的布局中就必須考慮如何放置訪問類型數(shù)據(jù)的相關(guān)信息，而reference中存儲的直接就是對象地址

在這里插入圖片描述

二者比較：

使用句柄來訪問的最大好處就是reference中存儲的是穩(wěn)定的句柄地址,即使對象被移動(GC過程），只需要改變句柄中的示例指針，無需變動refrence直接指針訪問方式的最大好處就是速度更快, refrence直接指向?qū)嵗龜?shù)據(jù)，減少了一次指針訪問

HotSpot虛擬機(jī)使用直接指針方式進(jìn)行對象訪問的

5. OutOfMemoryError異常代碼演示

1. Java堆溢出

package jvm;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class OutOfMemoryErrorDemo {
	static class MyObject{
	}
	public static void main(String[] args) {
		List<MyObject> list=new ArrayList<>();
		int i=0;
		while(true)
		{
			System.out.println(i++);
			list.add(new MyObject());
		}
	}
}

在這里插入圖片描述

限制Java堆的大小為20MB，不可擴(kuò)展（將堆的最小值-Xms參數(shù)與最大值-Xmx參數(shù)設(shè)置為一樣即可避免堆自動擴(kuò)展），通過參數(shù)-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError可以讓虛擬機(jī)在出現(xiàn)內(nèi)存溢出異常時(shí)Dump出當(dāng)前的內(nèi)存堆轉(zhuǎn)儲快照以便事后進(jìn)行分析

2. 虛擬機(jī)棧溢出

如果線程請求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的最大深度，將拋出StackOverflowError異常

package jvm;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class OutOfMemoryErrorDemo {
	static int i=0;
	public static void main(String[] args) {
		f();
	}
	public static void f() {
		System.out.println(i++);
		f();
	}
}

在這里插入圖片描述