JVM内存结构

JDK、JVM、Jre之间的关系

• JVM 只负责把.class文件翻译成操作系统可识别的语句。
• Jre 提供Java程序的运行环境
• JDK 提供工具

JVM的三大区域

• Java类加载器ClassLoader
• 运行时数据区（JVM内存）
• 执行引擎

注意： JVM是边解释边执行的。

运行时数据区

定义：Jre在执行Java程序的过程中会把他所管理的内存划分成若干个不同的数据区域。包括： - 程序计数器 - 虚拟机栈 - 本地方法栈 用来保存native方法的信息 - Java堆 - 方法区（运行时常量池） - 直接内存（也叫堆外内存，用于nio）

线程私有

• 虚拟机栈（A函数调用B函数，B函数会先入栈，此时B函数位于栈顶，被执行。执行完B出栈，使A回到栈顶，A继续执）
• 本地方法栈
• 程序计数器

线程共享

• 方法区
• 堆

程序计数器

程序计数器是一个很小的内存区域，指向当前线程正在执行的指令对应的字节码地址（指针）。

为什么需要程序计数器？

CPU时间片轮转回来的时候，通过程序计数器才直到程序执行到了哪里，以及从哪继续执行。

JVM的内存区域中，程序计数器是唯一不会OOM的储存区。

虚拟机栈

栈：FILA，后进先出。

虚拟机栈用来存储当前线程运行方法所需的数据、指令、返回地址等。

栈帧

• 局部变量表:用来存储局部变量（结构体和引用）
• 操作数栈:存放函数的执行。
• 动态连接: 用于多态
• 完成出口（返回地址）:

1
2
3

private void test(){
    int i = 0;
}

当以上函数进入虚拟机栈时，就成为了一个栈帧，他内部做了两件事：

1. 首先函数中有个创建变量i的操作，入栈到操作数栈；
2. 将操作数栈的栈顶操作生成的数据（i）存入局部变量表下标为[1]的位置（局部变量表下标[0]位置是this，代表实例自己）。

Java的解释执行是基于操作数栈，所以移植性和兼容性好，而C语言是基于寄存器（硬件）运算，所以速度快。

虚拟机栈的大小 -Xss

本地方法栈

用来保存native方法的信息。比如hashCode()方法等加了native关键字的方法。

本地方法栈中存放的其实是C函数的链接，由于不是java方法，所以程序计数器不会计数。

方法区

用来存放：

• 类信息
• 常量
• 静态变量
• 即时编译后的代码

Java堆

用来存放：

• 对象
• 数组

参数：

• Xmx 堆区内存可被分配的最大上限
• Xms 堆内存初始内存分配的大小

问题，为何要分成方法区和堆

堆位于新生代和老年代，回收频繁；而方法区位于永生代（1.8叫元空间，使用的是物理内存，提升了容量），回收不频繁。这是一种动静分离的思想，有利于回收的高效。

怎么可视化查看内存

• AS的profile
• JDK9的HSDB

内存溢出

常见的内存溢出有以下三种：

• java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space ——>java堆内存溢出，此种情况最常见，一般由于内存泄露或者堆的大小设置不当引起。对于内存泄露，需要通过内存监控软件查找程序中的泄露代码，而堆大小可以通过虚拟机参数-Xms,-Xmx等修改。
• java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space ——>java永久代溢出，即方法区溢出了，一般出现于大量Class或者jsp页面，或者采用cglib等反射机制的情况，因为上述情况会产生大量的Class信息存储于方法区。此种情况可以通过更改方法区的大小来解决，使用类似-XX:PermSize=64m -XX:MaxPermSize=256m的形式修改。另外，过多的常量尤其是字符串也会导致方法区溢出。
• java.lang.StackOverflowError ——> 不会抛OOM error，但也是比较常见的Java内存溢出。JAVA虚拟机栈溢出，一般是由于程序中存在死循环或者深度递归调用造成的，栈大小设置太小也会出现此种溢出。可以通过虚拟机参数-Xss来设置栈的大小。

遗留问题

1.JVM 有哪些内存区域？（JVM 的内存布局是什么？） 2.StackOverFlow与OOM的区别？分别发生在什么时候，JVM栈中存储的是什么？堆中存储是什么？

今天状态不好，学的云里雾里，时间不够快下班了，也懒得总结了，留到后面再说吧。