作用:记住下一条jvm指令的执行地址
特点
- 是线程私有的
- 不会存在内存溢出(唯一不会出现内存溢出)
- 每个线程运行时所需要的内存,成为虚拟机栈
- 每个栈由多个栈帧组成,栈帧包括每个方法运行时需要的内存(参数、局部变量、返回地址)
- 每个线程只能有一个活动栈帧,对应着当前正在执行的那个方法(栈顶部)
1、垃圾回收是否涉及栈内存?
不需要,方法调用栈帧结束自动弹出,不需要垃圾回收,垃圾回收是回收堆内存中的无用对象
2、栈内存分配越打大越好吗?
内存大小固定,栈内存越大,线程数越少
3、方法内的局部变量是否线程安全?
- 如果方法内局部变量没有逃离方法的作用访问,它是线程安全的(每个线程私有的变量)
- 如果是局部变量引用了对象,并逃离方法的作用范围,需要考虑线程安全
栈内存溢出的情况
- 栈帧过多导致栈内存溢出(递归调用,没有终止条件)
- 栈帧过大导致栈内存溢出
定位
- 用top定位哪个进程对cpu的占用过高
- ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 进程id (用ps命令进一步定位是哪个线程引起的cpu占用过高)
- jstack 进程id
- 可以根据线程id 找到有问题的线程,进一步定位到问题代码的源码行号
本地方法栈的功能和特点类似于虚拟机栈,均具有线程隔离的特点以及都能抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。不同的是,本地方法栈服务的对象是JVM执行的native方法,而虚拟机栈服务的是JVM执行的java方法。
四、堆以上内存结构都是线程私有的,堆是线程共享的
Heap 堆
- 通过 new 关键字,创建对象都会使用堆内存
- 类的成员变量,通过创建对象实例后,存储在堆中
特点
- 它是线程共享的,堆中对象都需要考虑线程安全的问题
- 有垃圾回收机制
一直创建新的对象,并且每个对象都有人在使用
4.2 堆内存诊断1. jps 工具 查看当前系统中有哪些 java 进程
2. jmap 工具 查看堆内存占用情况 jmap - heap 进程id
3. jconsole 工具 图形界面的,多功能的监测工具,可以连续监测 案例 垃圾回收后,内存占用仍然很高
案例:垃圾回收后,内存占用还是很高
使用 jvisualvm 工具
五、方法区方法区定义:
- 方法区是所有Java虚拟机线程之间共享的方法区域。
- 方法区域类似于常规语言编译代码的存储区域,或类似于操作系统进程中的“文本”段。
- 它存储每个类结构,例如运行时常量池、静态成员变量和方法数据,以及成员方法和构造函数的代码,包括类和实例初始化以及接口初始化中使用的特殊方法
- 方法区域是在虚拟机启动时创建的。尽管方法区域在逻辑上是堆的一部分,但简单的实现可能选择不进行垃圾收集或压缩。本规范不强制要求方法区的位置或用于管理已编译代码的策略。方法区域可以是固定大小,也可以根据计算要求进行扩展,如果不需要更大的方法区域,则可以收缩。方法区域的内存不需要是连续的。
方法区是规范,元空间和永久代(JDK1.8之前)是两种实现
- 元空间不占用堆内存,在本地的系统内存中,内容包括类加载器、类字节码信息和常量池,而 StringTable 在堆中
- 永久代中包含类加载器、类字节码信息和常量池,而 StringTable 在常量池中
运行期间动态产生代理类,进行类加载:Spring 和 mybatis 使用 cjlib
5.2 运行时常量池- 常量池,就是一张表,虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等信息
- 运行时常量池,常量池是 *.class 文件中的,当该类被加载,它的常量池信息就会放入运行时常量池,并把里面的符号地址变为真实地址
常量池中的信息,再没被加入到运行时常量池之前,“a”、"b"、"ab"都是常量池的符号,还没有变为java字符串对象
具体执行到字符串的代码(懒惰),如String s = "a" 时,找到"a"符号,将其变为"a"字符串对象,并准备StringTable(哈希表,不能扩容)放入字符串对象,StringTable["a"]
String s1 = "a";
String s2 = "b";
String s3 = "ab";
String s4 = s1 + s2; //相当于 new StringBuilder().append("a").append("b");
String s5 = "a"+"b";//编译期间确定为ab
String s6 = s4.intern(); //主动将串池中还没有的字符串放入串池,放入后返回串池的对象
// 问
System.out.println(s3 == s4); //s3在串池,s4在堆里 结果为false
System.out.println(s3 == s5); //s3在串池中放入"ab",s5在串池中找到了"ab" 结果为true
System.out.println(s3 == s6);
String x2 = new String("c") + new String("d");
String x1 = "cd";
x2.intern();
// 问,如果调换了【最后两行代码】的位置呢,如果是jdk1.6呢
System.out.println(x1 == x2);
5.4 StringTable的特性
- 常量池中的字符串仅是符号,第一次用到时才变为对象
- 利用串池的机制,来避免重复创建字符串对象
- 字符串变量拼接的原理是 StringBuilder (1.8)
- 字符串常量拼接的原理是编译期优化
- 可以使用 intern 方法,主动将串池中还没有的字符串对象放入串池
- 1.8 将这个字符串对象尝试放入串池,如果有则并不会放入,如果没有则放入串池, 会把串池中的对象返回
- 1.6 将这个字符串对象尝试放入串池,如果有则并不会放入,如果没有会把此对象复制一份, 放入串池, 会把串池中的对象返回
- 1.6 StringTable是常量池的一部分,常量池在永久代中
- 1.8 StringTable在堆中
原因:永久代回收效率很低,内存不足
5.6 StringTable垃圾回收没有人用的字符串常量会被回收
6、直接内存- 不受JVM管理,属于操作系统内存
- 常见于NIO操作,用于数据缓冲
- 分配回收成本高,但读写性能高
常规Java程序读取文件过程:
用户态—>调用系统函数—>内核态—>从磁盘读入系统内存—>从系统内存读入JVM堆内存缓冲区—>用户态读取数据
直接内存读取文件过程:
用户态—>调用系统函数—>内核态—>从磁盘读入直接内存—>用户态从直接内存读取数据
6.1 分配和回收原理- 使用了 Unsafe 对象完成直接内存的分配回收,并且回收需要主动调用 freeMemory 方法
- ByteBuffer 的实现类内部,使用了 Cleaner (虚引用)来监测 ByteBuffer 对象,一旦 ByteBuffer 对象被垃圾回收,那么就会由 ReferenceHandler 线程通过 Cleaner 的 clean 方法调 用 freeMemory 来释放直接内存



