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断尘居

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深入解析JVM内存区域组成  

2011-09-29 16:11:03|  分类: JVM/ HotSpot |  标签: |举报 |字号 订阅

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在方法(代码块)中定义一个变量时,java就在栈中为这个变量分配JVM内存空间,当超过变量的作用域后,java会自动释放掉为该变量所分配的JVM内存空间;而在堆中分配的JVM内存由java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。

JVM内存区域组成

JVM内存分四种:

1、栈区(stacksegment)—由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等,具体方法执行结束之后,系统自动释放JVM内存资源

2、堆区(heapsegment)—一般由程序员分配释放,存放由new创建的对象和数组,jvm不定时查看这个对象,如果没有引用指向这个对象就回收

3、静态区(datasegment)—存放全局变量,静态变量和字符串常量,不释放

4、代码区(codesegment)—存放程序中方法的二进制代码,而且是多个对象共享一个代码空间区域

在方法(代码块)中定义一个变量时,java就在栈中为这个变量分配JVM内存空间,当超过变量的作用域后,java会自动释放掉为该变量所分配的 JVM内存空间;在堆中分配的JVM内存由java虚拟机的自动垃圾回收器来管理,堆的优势是可以动态分配JVM内存大小,生存期也不必事先告诉编译器, 因为它是在运行时动态分配JVM内存的。缺点就是要在运行时动态分配JVM内存,存取速度较慢;栈的优势是存取速度比堆要快,缺点是存在栈中的数据大小与 生存期必须是确定的无灵活性。

◆java堆由Perm区和Heap区组成,Heap区则由Old区和New区组成,而New区又分为Eden区,From区,To区,Heap={Old+NEW={Eden,From,To}},见图1所示。

Heap区分两大块,一块是NEWGeneration,另一块是OldGeneration.在NewGeneration中,有一个叫Eden 的空间,主要是用来存放新生的对象,还有两个SurvivorSpaces(from,to),它们用来存放每次垃圾回收后存活下来的对象。在 OldGeneration中,主要存放应用程序中生命周期长的JVM内存对象,还有个PermanentGeneration,主要用来放JVM自己的 反射对象,比如类对象和方法对象等。

在NewGeneration块中,垃圾回收一般用Copying的算法,速度快。每次GC的时候,存活下来的对象首先由Eden拷贝到某个 SurvivorSpace,当SurvivorSpace空间满了后,剩下的live对象就被直接拷贝到OldGeneration中去。因此,每次 GC后,EdenJVM内存块会被清空。在OldGeneration块中,垃圾回收一般用mark-compact的算法,速度慢些,但减少JVM内存 要求.

垃圾回收分多级,0级为全部(Full)的垃圾回收,会回收OLD段中的垃圾;1级或以上为部分垃圾回收,只会回收NEW中的垃圾,JVM内存溢出通常发生于OLD段或Perm段垃圾回收后,仍然无JVM内存空间容纳新的Java对象的情况。

JVM调用GC的频度还是很高的,主要两种情况下进行垃圾回收:当应用程序线程空闲;另一个是JVM内存堆不足时,会不断调用GC,若连续回收都解 决不了JVM内存堆不足的问题时,就会报outofmemory错误。因为这个异常根据系统运行环境决定,所以无法预期它何时出现。

根据GC的机制,程序的运行会引起系统运行环境的变化,增加GC的触发机会。为了避免这些问题,程序的设计和编写就应避免垃圾对象的JVM内存占用 和GC的开销。显示调用System.GC()只能建议JVM需要在JVM内存中对垃圾对象进行回收,但不是必须马上回收,一个是并不能解决JVM内存资 源耗空的局面,另外也会增加GC的消耗。

◆当一个URL被访问时,JVM内存区域申请过程如下:

A.JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块JVM内存区域

B.当Eden空间足够时,JVM内存申请结束。否则到下一步

C.JVM试图释放在Eden中所有不活跃的对象(这属于1或更高级的垃圾回收),释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象,则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区

D.Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域,当OLD区空间足够时,Survivor区的对象会被移到Old区,否则会被保留在Survivor区

E.当OLD区空间不够时,JVM会在OLD区进行完全的垃圾收集(0级)

F.完全垃圾收集后,若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象,导致JVM无法在Eden区为新对象创建JVM内存区域,则出现"outofmemory错误"
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