Java JVM：内存区域与内存溢出异常（一）

JDK：Java程序设计语言、Java虚拟机、Java类库
JRE：Java程序运行的标准环境
HotSpot：Sun/OracleJDK和OpenJDK中默认的Java虚拟机

一、运行时数据区域

在这里插入图片描述

程序计数器
- 当前线程所执行的字节码的行号指示器
- 通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令
- 每条线程都有一个独立的程序计数器，互不影响、独立存储，所以线程私有
- 唯一一个没有规定任何OOM情况的区域
虚拟机栈
- 生命周期与线程相同
- 每个方法被执行的时候，Java虚拟机都会同步创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息
  - 局部变量表放的是编译器可知的各种基本数据类型、对象引用类型
  - 局部变量表存储空间以局部变量槽来表示，64位的Long和Double类型占两个变量槽
- 每个方法都被调用，直到执行完毕的过程，对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈道过程
- 异常
  - 线程申请的栈深度大于虚拟机所允许的深度：StackOverflowError异常
  - 允许动态扩展下，扩展到无法再扩展：OutOfMemoryError异常
本地方法栈
- 和虚拟机栈非常相似，虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，本地方法栈是为虚拟机使用到本地（Native）方法服务
- HotSpot虚拟机直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一

堆
- 虚拟机启动时创建，用于存放对象实例，所有的对象实例以及数组都应当在堆上分配
- Java堆是垃圾收集器管理的内存区域
- Java堆可以实现固定大小，也可以扩展，主流的Java虚拟机都是按照可扩展来实现（参数-Xmx和-Xms设定）
方法区
- 存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即使编译器编译后的代码缓存等数据
- 运行时常量池
  - Class文件中有类的版本、字段、方法、接口等描述信息，还有一项常量池表
  - 用于存放编译器生成的各种字面量与符号引用，在类加载后存放到方法区的运行时常量池
  - 具备动态性
  - 常用String.intern()方法放入运行时常量池

虚拟机遇到new指令时，首先会检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并检查这个符号引用代表的类是否已被加载、解析和初始化，如果没有，就必须执行类加载过程
检查通过后，为新生对象分配内存，把一块确定大小的内存块从Java堆中划分出来
- 指针碰撞：被使用过的内存和空闲的内存分别放在两边，中间放指针作为分界点，分配内存就是把指针向空闲方向挪动一段距离
- 空闲列表：已使用的和空闲的交错在一起，就需要维护空闲列表，分配的时候从列表找出一块足够大的空间划分给对象
- 并发情况下
  - 采用CAS配上失败重试保证更新操作原子性
  - 本地线程分配缓存：每个线程都在Java堆中预先分配一小块内存
- 接着执行()方法，就是构造方法，按照程序员意愿对对象进行初始化

Java程序通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象
访问方式
- 句柄访问
  - 在Java堆中划分出一块内存用来做句柄池，reference存储的就是对象句柄地址
- 直接指针访问
  - reference存储的直接就是对象地址

在这里插入图片描述