《深入理解Java虚拟机 JVM高级特性与最佳实践》自动内存管理机制

时间:2022-12-27 19:17:05

Java虚拟机运行时数据区


程序计数器 Program Counter Register  

执行Java方法 记录的为虚拟机字节码指令的地址  执行Native方法  计数器为空

每条线程都需要一个独立的程序计数器,每条线程之间计数器互不影响,独立存储(线程私有)


java虚拟机栈 Java Virtual Machine Stacks 

生命周期与线程相同 

每个方法执行的时候会创建一个栈帧 (Stack Frame) 用于存储局部变量表 操作数栈 动态链接 方法出口等信息

每一个方法从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入栈到出栈的过程

局部变量表中存放了编译期可知的各种基本数据类型和对象引用

如果线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度  抛出*Error

如果虚拟机动态扩展时无法申请足够的内存 抛出OutOfMemoryError       


本地方法栈 Native Method Stack

 执行Native方法的栈


Java堆  Java Heap

几乎所有的对象实例在这里分配内存(JIT编译器的逃逸分析 )

垃圾收集器管理的主要区域   

当前虚拟机通过通过-Xmx -Xms控制


方法区 Method Area

各线程共享的区域  

存储将加载的类信息、常量、静态变量、即使编译器编译后代码

方法区中含有 运行时常量池(Runtime Constant Pool)

用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用


直接内存 Direct Memory

在NIO中 使用Native函数库 直接分配 堆外内存

通过存储在 Java堆中的DirectByteBuffer 对象引用该内存(避免了在Java堆和Native堆来回复制数据)



关注问题    哪些内存需要回收   什么时候回收   如何回收

引用计数算法   Reference Counting

 给对象添加一个引用计数器,一个地方引用它,计数器值+1,当引用失效,计数器值-1  计数器为0时表明不再被使用 

缺陷 很难解决对象之间相互循环引用的问题

可达性分析  Reachability Analysis 

与GC Roots 没有任何引用链(Reference Chain)

可作为GC Roots对象    虚拟机栈中引用的对象   方法区中类静态属性引用的对象  本地方法栈中JNI(Native 方法)引用的对象


垃圾回收算法

标记-清除算法  mark-sweep      标记要回收的对象  标记完成之后统一回收  

缺点   效率不高(标记和清除过程效率都不高)   标记清除之后会产生大量不连续内存碎片


复制算法  copying  

将可用内存分为大小相等的两块  每次使用一块  用完之后  将可用的对象复制到另一块  该整块回收

简单    内存缩小为原来的一般  代价太高

适用于 新生代的回收 (可用内存与复制块 8:1)  对象存活率比较低


标记-整理算法  mark-compact 

适用于 老年代的回收

让存活的对象都向一端移动 然后直接清理掉端边界之外的内存