jvm 自动内存管理机制

运行时数据区域

运行时数据区域包括 方法区(Method Area)、虚拟机栈(VM Stack)、本地方法栈(Native Method Stack)、堆(Heap)、程序计数器(Program Counter Register)

程序计数器

线程私有
较小的内存空间,可看作当前线程所执行的字节码的行号指示器。
如果线程正在执行Java方法,这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令地址;如果正在执行的是Native方法则这个计数器值为空(undefined)。此内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

Java虚拟机栈

线程私有
生命周期与线程相同,每个方法在执行的同事会创建一个栈帧(Stack Frame)用于储存局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型(boolean, byte, char, short, int, float, long, double)、对象引用(Reference)类型和ReturnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址)。
StackOverflowError OutOfMemoryError

本地方法栈

线程私有
与Java虚拟机栈很相似,一个执行Java方法服务,另一个执行本地方法服务。

Java堆

线程共享
一般来说是内存最大的一块。此内存区域的唯一目的是存放对象实例。(几乎所有的对象实例)JIT(Just-In-Time)编译器–即时编译器有些微妙。
Java堆又是也称作GC堆,是垃圾收集器管理的主要区域。线程共享的Java堆可能划分出多个线程私有的分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer,TLAB),储存的仍然是对象实例。

方法区

线程共享
用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
运行时常量池(Runtime Constant Pool) 是方法区的一部分。常量池(Constant Pool Table)用于存储编译期生成的各种字面量和符号引用。相对于 Class文件常量池 具备动态性 – String的Intern()方法。

直接内存

直接内存(Direct Memory)并不是虚拟机运行时数据区的一部分。
JDK1.4的NIO(new input/output)引入一种基于通道(Chanel)与缓冲区(Buffer)的IO方式,它可以使用Native函数库直接分配堆外内存,然后通过一个储存在Java堆忠的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。

hotspot虚拟机对象

类加载的时机

生命周期:加载Loading、(验证Verification、准备Preparation、解析Resolution)=(连接Linking)、初始化Initialization、使用Using、卸载Unloading

验证的主要目的是保证加载进来的Class文件的字节流包含的信息符合虚拟机的当前的要求,不会有危害自身的数据存在。
准备阶段主要是类变量进行分配内存和数据的初始化阶段。
解析是将常量池中的符号引用转化为直接引用的过程。
符号引用:符号引用是以一组符号来描述所引用的目标,符号可以是任何的字面形式的字面量,只要不会出现冲突能够定位到就行。布局和内存无关。
直接引用:是指向目标的指针,偏移量或者能够直接定位的句柄。该引用是和内存中的而布局有关的,并且一定加载进来的。

初始化阶段虚拟机规范严格规定有且只有5种情况必须立即对类初始化:

  1. 遇到new, getstatic, putstatic, invokestatic字节码指令
  2. reflect反射调用
  3. 初始化一个类,先触发初始化其父类
  4. 虚拟机启动时,指定一个要执行的主类(包含main函数),初始化这个主类
  5. JDK 1.7的动态语言支持,java.lang.invoke.MethodHandle

new:使用new关键字实例化对象。
getstatic:读引用一个类的静态字段。
putstatic:写引用一个类的静态字段。
invokestatic:调用一个类的静态方法。

OutOfMemoryError异常