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Java8虚拟机内存模型


 

 

 

1.  Java虚拟机运行时数据区

在JDK1.8之前,JVM运行时数据区分为堆、虚拟机栈、本地方法栈、方法区、程序计数器。如下图所示:

虚拟机栈:线程私有,随线程创建而创建。栈里面是一个一个“栈帧”,每个栈帧对应一次方法调用。栈帧中存放了局部变量表(基本数据类型变量和对象引用)、操作数栈、方法出口等信息。当栈调用深度大于JVM所允许的范围,会抛出StackOverflowError的错误。

本地方法栈:线程私有,这部分主要与虚拟机用到的Native方法相关,一般情况下,并不需要关心这部分的内容。

程序计数器:也叫PC寄存器,JVM支持多个线程同时运行,每个线程都有自己的程序计数器。倘若当前执行的是 JVM 的方法,则该寄存器中保存当前执行指令的地址;倘若执行的是native方法,则PC寄存器中为空。(PS:线程执行过程中并不都是一口气执行完,有可能在一个CPU时钟周期内没有执行完,由于时间片用完了,所以不得不暂停执行,当下一次获得CPU资源时,通过程序计数器就知道该从什么地方开始执行)

方法区:方法区存放类的信息(包括类的字节码,类的结构)、常量、静态变量等。字符串常量池就是在方法区中。虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分,但是它却有一个别名叫做Non-Heap(非堆),目的是与Java堆区分开来。很多人都更愿意把方法区称为“永久代”(Permanent Generation)。从jdk1.7已经开始准备“去永久代”的规划,jdk1.7的HotSpot中,已经把原本放在方法区中的静态变量、字符串常量池等移到堆内存中。

:堆中存放的是数组(PS:数组也是对象)和对象。当申请不到空间时会抛出OutOfMemoryError。

2.  PermGen(永久代)

“方法区”是JVM的规范,而“永久代”是方法区的一种实现,并且只有HotSpot才有“PermGen space”,而对于其他类型的虚拟机并没有“PermGen space”。

在JDK1.8中,HotSpot已经没有“PermGen space”这个区间了,取而代之是Metaspace(元空间)

3.  Metaspace(元空间)

在JDK1.8中,永久代已经不存在,存储的类信息、编译后的代码数据等已经移动到了MetaSpace(元空间)中,元空间并没有处于堆内存上,而是直接占用的本地内存(NativeMemory)。

元空间的本质和永久代类似,都是对JVM规范中方法区的实现。

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

元空间的大小仅受本地内存限制,可以通过以下参数来指定元空间大小:

  • -XX:MetaspaceSize,初始空间大小,达到该值就会触发垃圾收集进行类型卸载,同时GC会对该值进行调整:如果释放了大量的空间,就适当降低该值;如果释放了很少的空间,那么在不超过MaxMetaspaceSize时,适当提高该值
  • -XX:MaxMetaspaceSize,最大空间,默认是没有限制的
  • -XX:MinMetaspaceFreeRatio,在GC之后,最小的Metaspace剩余空间容量的百分比,减少为分配空间所导致的垃圾收集
  • -XX:MaxMetaspaceFreeRatio,在GC之后,最大的Metaspace剩余空间容量的百分比,减少为释放空间所导致的垃圾收集

4.  堆内存划分

在JDK1.7以及其前期的JDK版本中,堆内存通常被分为三块区域:Young Generation、Old Generation、Permanent Generation for VM Matedata

在JDK1.8中把存放元数据中的永久内存从堆内存中移到了本地内存中,JDK1.8中JVM堆内存结构就变成了如下:

5.  堆统计信息

6.  其它相关

利用jmap和MAT等工具查看JVM运行时堆内存

7.  参考

https://blog.csdn.net/qq_31337311/article/details/78799262

https://www.cnblogs.com/paddix/p/5309550.html

https://blog.csdn.net/zwrlj527/article/details/79399715