深入详解 JVM 运行时数据(内存)区域

Mar 2, 2018 阅读(993)

标签: Java JVM

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方法区(Method Area)

作用:方法区和Java堆一样,是各个线程共享的内存区域,它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即编译器编译后的代码等数据。

异常:当方法区内存不能够满足需求时,将抛出OutOfMemoryError异常。


运行时常量池(Runtime Constant Pool)

作用:运行时常量池是方法区的一部分,存放编译期生成的各种字面量和符合引用,这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。

异常:受方法区内存的限制,当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。


虚拟机栈(Virtual Machine Stacks)

描述:线程私有的,它的生命周期与线程相同,用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

异常:线程请求栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError异常; 无法申请到足够的内存时会抛出OutOfMemoryError异常。


本地方法栈(Native Method Stacks)

描述:与虚拟机栈所发挥的作用非常相似,其区别是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务。而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。

异常:同虚拟机栈一样,会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。


堆(Heap)

描述:所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。

异常:堆中没有内存完成实例分配,且堆也无法在扩展时,将会抛出OutOfMemoryError异常。


程序计数器(Program Counter Register)

作用:记录当前线程所执行到的字节码的行号指示器。每个线程都有一个独立的程序计数器,各线程之间的计数器互补影响,独立存储。

如果线程中执行的是一个Java方法时,程序计数器中记录的是正在执行的线程的虚拟机字节码指令的地址。如果线程中执行的是一个本地方法时,程序计数器中的值为空(Undefined)。此内存区域是唯一一个在JVM上不会发生OutOfMemoryError异常的区域。


直接内存(Direct Memory)

直接内存并不是Java 虚拟机运行时数据区的一部分,但这部分内存也被频繁的使用,而且也可能导致OutOfMemoryError异常的出现。

JDK 1.4 中新加入了NIO(New Input/Outpu)类,引入了一种基于通道(Channel)与缓冲区(Buffer)的 I/O方式,它可以使用Native函数库直接分配堆外内存,然后通过一个存储在Java堆里面的DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作。这样你在一些场景中显著提高性能,因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。

本机直接内存分配不会受到Java堆大小的限制,但是,既然是内存,则肯定还是会受到本机总内存的大小及处理器寻址空间的限制。


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