Java 内存模型(JMM)

1.概述

JMM,全称 Java Memory Model,中文释义Java内存模型

对于 Java 程序员来说,在虚拟机自动内存管理机制下,不再需要像C/C++程序开发程序员那样为每一个 new 操作去写对应的 delete/free操作,不容易出现内存泄漏和内存溢出问题。正是因为 Java 程序把内存控制权利交给 JVM虚拟机。一旦出现内存泄漏和溢出方面的问题,如果不了解虚拟机是怎样使用内存的,那么排查错误将会是一个非常艰巨的任务。

2.运行时数据区域划分

  • JDK 1.8分为:线程共享Heap堆区、Method Area方法区)、线程私有(虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器)
  • JDK 1.8分为:线程共享Heap堆区、MetaSpace 元空间)、线程私有(虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器)

3. 程序计数器(Program Counter Register)

概述:程序计数器是一块较小的内存空间,是当前线程所执行的字节码的行号指示器

程序计数器主要有两个作用:

  1. 字节码解释器通过改变程序计数器来依次读取指令,从而实现代码的流程控制,如:顺序执行、选择、循环、异常处理。
  2. 在多线程的情况下,程序计数器用于记录当前线程执行的位置,从而当线程被切换回来的时候,能够知道当前线程的运行位置。

注意:程序计数器是唯一一个不会出现 OutOfMemoryError 的内存区域,它随着线程的创建而创建,随着线程的结束而死亡。

4. Java 虚拟机栈(VM Stack)

JMM内存区域可以粗略的区分为堆内存(Heap)和栈内存 (Stack)。其中栈就是VM Stack虚拟机栈,或者说是虚拟机栈中局部变量表部分。

Java 虚拟机栈是由一个个栈帧组成,而每个栈帧中都拥有:局部变量表操作数栈动态链接方法出口信息

每一次方法调用都会有一个对应的栈帧被压入 VM Stack虚拟机栈,每一个方法调用结束后,代表该方法的栈帧会从VM Stack虚拟机栈中弹出。

局部变量表主要存放了编译期可知的各种基本数据类型变量值(booleanbytecharshortintfloatlongdouble)、对象引用(reference 类型,它不同于对象本身,可能是一个指向对象起始地址的引用指针,也可能是指向一个代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置)。

 JVM执行引擎运行时, 所有指令都只能针对当前活动栈帧进行操作。虚拟机栈通过 poppush的方式,对每个方法对应的活动栈帧进行运算处理,方法正常执行结束,肯定会跳转到另一个栈帧上。

Java 方法有两种返回方式会导致当前活动栈帧被弹出

  • return 语句
  • 抛出异常

Java 虚拟机栈会出现两种错误:StackOverFlowError OutOfMemoryError

  • StackOverFlowError 当线程请求栈的深度超过 JVM虚拟机栈的最大深度的时候,就抛出 StackOverFlowError 错误。(可简单理解为站内栈帧数量过多)
  • OutOfMemoryError JVM的内存大小可以动态扩展, 如果虚拟机在动态扩展栈时无法申请到足够的内存空间,则抛出OutOfMemoryError异常。(栈帧过大)

5. 本地方法栈(Native Method Stack)

用于虚拟机调用的 Native方法在本地方法栈中也会创建一个栈帧,用于存放该native本地方法的局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口信息。方法执行完毕后,相应的栈帧也会出栈并释放内存空间。也会出现 StackOverFlowErrorOutOfMemoryError两种错误。

6. 堆(Heap)

Heap堆是JVM 所管理的内存中最大的一块区域,被所有线程共享的一块内存区域。堆区中存放对象实例,“几乎”所有的对象实例以及数组都在这里分配内存。

逃逸分析:如果某些方法中的对象引用没有被返回或者未被外面使用(也就是未逃逸出去),那么对象可以直接在栈上分配内存。

6.1堆中内存分配

Heap堆是垃圾收集器GCGarbage Collected管理的主要区域,因此堆区也被称作GC 堆(Garbage Collected Heap

从垃圾回收的角度,由于现在收集器基本都采用分代垃圾收集算法,所以 JVM中的堆区往往进行分代划分,例如:新生代 老年代目的是更好地回收内存,或者更快地分配内存。

6.2 创建对象的内存分配

创建一个新对象,在堆中的分配内存的过程。

大部分情况下,对象会在 Eden 区生成,当 Eden 区装填满的时候,会触发 Young Garbage Collection,即 YGC垃圾回收的时候,在 Eden 区实现清除策略,没有被引用的对象则直接回收。

依然存活的对象会被移送到 Survivor 区。Survivor 区分为 s0 s1 两块内存区域。每次 YGC的时候,它们将存活的对象复制到未使用的Survivor 空间(s0s1),然后将当前正在使用的空间完全清除,交换两块空间的使用状态。每次交换时,对象的年龄会加+1

如果 YGC 要移送的对象大于 Survivor 区容量的上限,则直接移交给老年代。一个对象也不可能永远呆在新生代,在 JVM 中 一个对象从新生代晋升到老年代的阈值默认值是 15,可以在 Survivor区交换 14 次之后,晋升至老年代。

堆区最容易出现的就是 OutOfMemoryError错误,这种错误的表现形式会有以下两种:

  1. OutOfMemoryError: GC Overhead Limit Exceeded JVM花太多时间执行垃圾回收,并且只能回收很少的堆空间时,就会发生此错误。(但仍存在可使用空间)
  2. OutOfMemoryError: Java heap space假如在创建新的对象时, 堆内存中的空间不足以存放新创建的对象, 就会引发此错误。

7. 元空间(Meta Space) 

用于存放类信息、常量、静态变量、JIT即时编译器编译后的机器代码等数据。

7.1JDK1.6

HotSpot JVM 使用Method Area方法区存储,也叫永久代(PermanentGeneration)。

  1. 方法区和“永久代(Permanent Generation)”的区别:方法区是JVM 的规范,而永久代(Permanent Generation)是 JVM规范的一种实现,并且只有 HotSpot JVM才有永久代“Permanent Generation”,而对于其他类型的虚拟机,如 JRockit(Oracle)、J9(IBM) 并没有;
  2. 方法区是一片连续的堆空间,当JVM加载的类信息容量超过了最大可分配空间,虚拟机会抛出OutOfMemoryError:PermGenspaceError
  3. 永久代的GC是和老年代(old generation)捆绑在一起的,无论谁满了,都会触发永久代和老年代的垃圾收集。

7.2JDK1.7

沿用永久代,但是将字符串常量池、静态变量转移到了堆区。

7.3JDK1.8以后

正式移除永久代,采用Meta Space元空间代替。

元空间的本质和永久代类似,都是对JVM规范中方法区的一种具体实现。不过元空间与永久代之间最大的区别在于:元空间并不在虚拟机中,而是使用本地内存。因此,默认情况下,元空间的大小仅受本地内存限制,但可以通过运行参数来指定元空间的大小。

为什么使用元空间代替永久代呢?

  • 由于 PermGen 内存经常会溢出,容易抛出 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen错误;
  • 移除 PermGen 可以促进 HotSpot JVMJRockit VM 的融合,因为 JRockit 没有永久代

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/77465.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

rabbitmq队列卡住的一种情况(webservice接口超时)

一、前言 测试环境发现有一个操作一直没有进行,排查后发现是rabbitmq队列卡住了。 接收的后端代码已经加了完备的try-catch了,但是队列仍然卡住了,并且日志没有报错,就很奇怪。 二、排查过程 1.找到RabbitListener&#xff0c…

根据保存的IQ信号解析出频谱视图

根据保存的IQ信号,可以通过一系列数字信号处理技术解析出频谱视图。下面是一种常见的方法: IQ信号预处理:首先,对保存的IQ信号进行预处理,例如进行低通滤波以消除高频噪声。 采样率转换:根据需要得到的频谱…

LeetCode 2596. 检查骑士巡视方案【数组,模拟】1448

本文属于「征服LeetCode」系列文章之一,这一系列正式开始于2021/08/12。由于LeetCode上部分题目有锁,本系列将至少持续到刷完所有无锁题之日为止;由于LeetCode还在不断地创建新题,本系列的终止日期可能是永远。在这一系列刷题文章…

LeetCode 53. 最大子数组和

题目链接 力扣(LeetCode)官网 - 全球极客挚爱的技术成长平台 题目解析 使用动态规划的方法进行解决,我们创建一个dp表,用来记录以该下标为结尾的最大子数组。然后每次存dp表的时候,进行取最大值。最终返回最大值。 由…

二叉排序树(BST)的算法分析以及基本操作(结点的查询,插入,删除)

1.二叉排序树的定义 二叉排序树,又称二叉查找树(BST,Binary Search Tree) 默认不允许两个结点的关键字相同。 1.二叉排序树的性质: 任意一棵二叉排序树的子树的结点大小都满足“左小右大”。 左子树上所有结点的关键字均小于根结点的关键…

基于Python和mysql开发的智慧校园答题考试系统(源码+数据库+程序配置说明书+程序使用说明书)

一、项目简介 本项目是一套基于Python和mysql开发的智慧校园答题考试系统,主要针对计算机相关专业的正在做毕设的学生与需要项目实战练习的Python学习者。 包含:项目源码、项目文档、数据库脚本等,该项目附带全部源码可作为毕设使用。 项目都…

二分算法(超详细)

快速排序 题目1-整数二分-数的范围 给定一个按照升序排列的长度为 n 的整数数组,以及 q 个查询。 对于每个查询,返回一个元素 k 的起始位置和终止位置(位置从 0 开始计数)。 如果数组中不存在该元素,则返回 -1 -1。…

【动手学深度学习】--长短期记忆网络LSTM

文章目录 长短期记忆网络LSTM1.门控记忆元1.1输入门、忘记门、输出门1.2候选记忆元1.3记忆元1.4隐状态 2.从零实现2.1加载数据集2.2初始化模型参数2.3定义模型2.4 训练与预测 3.简洁实现 长短期记忆网络LSTM 学习视频:长短期记忆网络(LSTM)【…

redis 常用数据结构2

目录 list LPUSH LRANGE LPUSHX RPUSH RPUSHX LPOP RPOP LINDEX LINSERT LLEN LREM LTRIM LSET BLPOP / BRPOP 编码方式 set SADD SMEMBERS SISMEMBER SPOP SCARD SRANDMEMBER SMOVE SREM SINTER SINTERSTORE SUNION SUNIONSTORE SDIFF SDIFFSTO…

leetcode面试题:交换和(三种方法实现)

交换和: 给定两个整数数组,请交换一对数值(每个数组中取一个数值),使得两个数组所有元素的和相等。 返回一个数组,第一个元素是第一个数组中要交换的元素,第二个元素是第二个数组中要交换的元…

白鲸开源 X SelectDB 金融大数据联合解决方案公布!从源头解决大数据开发挑战

业务挑战与痛点 随着互联网技术的发展、云计算技术的成熟、人工智能技术的兴起和数字化经济的崛起,数据已成为企业的核心资产。在金融行业中,数字化已成为了支撑各类业务场景的核心力量,包括个人理财、企业融资、股票交易、保险理赔、贷款服…

如何构建一个简单的前端框架

先让我来解释一下什么是前端框架。所谓的前端框架&#xff0c;就是一种能够让我们避免去写常规的HTML和JavaScript代码 <p id"cool-para"></p> <script>const coolPara Test;const el document.getElementById(cool-para);el.innerText coolPa…

TensorFlow 02(张量)

一、张量 张量Tensor 张量是一个多维数组。与NumPy ndarray对象类似&#xff0c;tf.Tensor对象也具有数据类型和形状。如下图所示: 此外&#xff0c;tf.Tensors可以保留在GPU中。TensorFlow提供了丰富的操作库 (tf.add&#xff0c;tf.matmul,tf.linalg.inv等)&#xff0c;它们…

文字点选验证码识别(下)-训练一个孪生神经网络模型

声明 本文以教学为基准、本文提供的可操作性不得用于任何商业用途和违法违规场景。 本人对任何原因在使用本人中提供的代码和策略时可能对用户自己或他人造成的任何形式的损失和伤害不承担责任。 如有侵权,请联系我进行删除。 文章中没有代码,只有过程思路,请大家谨慎订阅。…

HarmonyOS Codelab 优秀样例——溪村小镇(ArkTS)

一、介绍 溪村小镇是一款展示溪流背坡村园区风貌的应用&#xff0c;包括园区内的导航功能&#xff0c;小火车行车状态查看&#xff0c;以及各区域的风景展览介绍&#xff0c;主要用于展示HarmonyOS的ArkUI能力和动画效果。具体包括如下功能&#xff1a; 打开应用时进入启动页&a…

哪种IP更适合你的数据抓取需求?

程序员大佬们好&#xff01;今天我要和大家分享一个关于数据抓取的话题&#xff0c;那就是Socks5爬虫ip和动态IP之间的比较。在进行数据抓取时&#xff0c;选择适合自己需求的工具和技术是非常重要的。Socks5爬虫ip和动态IP都是常见的网络工具&#xff0c;它们在数据抓取方面都…

Spring Boot 中的参数验证和自定义响应处理,使用 @Valid 注解

&#x1f60a; 作者&#xff1a; 一恍过去 &#x1f496; 主页&#xff1a; https://blog.csdn.net/zhuocailing3390 &#x1f38a; 社区&#xff1a; Java技术栈交流 &#x1f389; 主题&#xff1a; Spring Boot 中的参数验证和自定义响应处理&#xff0c;使用 Valid 注解…

【sgCreateAPI】自定义小工具:敏捷开发→自动化生成API接口脚本(接口代码生成工具)

<template><div :class"$options.name"><div class"sg-head">接口代码生成工具</div><div class"sg-container"><div class"sg-start "><div style"margin-bottom: 10px;">接口地…

如何进行函数的递归调用?

函数的递归调用是一种强大而常见的编程技巧&#xff0c;它允许函数在自身内部调用自己。递归在解决问题的分而治之策略中非常有用&#xff0c;可以将大问题分解为更小的、相同或类似的子问题&#xff0c;然后通过逐步解决这些子问题来解决原始问题。在本文中&#xff0c;我将详…

信息化发展39

IT 服务管理 1 、IT 服务管理是通过主动管理和流程的持续改进来确保IT 服务交付有效且高效的一组活动。 2 、IT 服务管理由若干不同的活动组成&#xff1a; 服务台、事件管理、问题管理、变更管理、配置管理、发布管理、服务级别管理、财务管理、容量管理、服务连续性管理和可…