JDK1.8 JVM内存划分

淩亂°似流年 2022-03-12 07:08 264阅读 0赞

首先先来看看1.7和1.8的时候JVM的划分是什么样的：

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（原图地址：[https://www.processon.com/view/link/5b61ea2ae4b0555b39cfa842][https_www.processon.com_view_link_5b61ea2ae4b0555b39cfa842]）

从这张图可以看到JDK1.8和JDK1.7相比最大的区别是：**元空间区取代了永久代，永久代原本主要存放Class和Meta的信息。而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。因此，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制。**

#    区域介绍 #

## 1.程序计数器 ##

**    程序计数器可以看作当前线程所执行的字节码的行号指示器。如果线程执行的是Java方法那么这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令地址。如果执行的是Native方法，这个计数器为空。（该内存区是唯一没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域）**

## **2.Java虚拟机栈** ##

**    Java虚拟机栈跟程序计数器一样是线程私有的，它的生命周期和线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法在执行时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用到执行完成的过程，就对应一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。**

**    在虚拟机规范中，这个区域规定了两种异常状况：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常，如果虚拟机扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。**

## **3.本地方法栈** ##

**    本地方法栈与虚拟机栈作用相似，它们之间的区别是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。与虚拟机栈一样本地方法也会抛出StackOverflowError异常和OutOfMemoryError异常。**

## **4.Java堆** ##

**    Java堆通常是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被锁有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。这块区域唯一的目的就是存放对象实例，几乎所有对象实例都在该区域分配内存。（JIT编译器的发展和逃逸分析技术的成熟，栈上分配和标量替换等技术使其不那么绝对。）**

**    Java堆时垃圾收集器管理的主要区域（GC堆），从内存回收的角度（收集器一般采用分代收集算法），Java堆还可以细分为：新生代和老年代。新生代再细分有：Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间。**

**    根据虚拟机规范，Java堆可以处于物理上的不连续内存中，只要逻辑上是连续即可。其大小可以通过-Xmx和-Xms控制。如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法扩展时会抛出OutOfMemoryError异常。**

**    需要注意的是在JDK1.7后，字符串常量池从永久代中剥离出来，存放在堆中。**

*    方法区原本跟堆一样是线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量等数据。（有人称之为“永久代”）但是它有一个问题，它很容易出现内存溢出的问题。（永久代有-XX：MaxPermSize的上限）*

## 直接内存 ##

**直接内存不是虚拟机运行时数据区的一部分也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。在Nio中，它可以使用Native函数直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。（可以提高性能，因为避免了Java堆和Native堆中来回赋值数据。）该区域不受堆大小限制但是会受到本机总内存（RAM或SWAP）大小等限制。如果忽略这点将堆大小设置过大使得各个内存区域大小总和大于物理内存，它会在动态扩展时出现OutOfMemoryError异常。**

## 元空间 ##

**    在JDK1.8中元空间区取代了永久代，永久代原本主要存放Class和Meta的信息。而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。因此，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存限制。**

为什么进行替换大致有以下几点原因：

*  字符串存在永久代中，容易出现性能问题和内存溢出。
 *  类及方法的信息等比较难确定其大小，因此对于永久代的大小指定比较困难，太小容易出现永久代溢出，太大则容易导致老年代溢出。
 *  永久代会为 GC 带来不必要的复杂度，并且回收效率偏低。

# 堆大小分配 #

java -XX:+PrintFlagsFinal -version

*  \-XX:NewRatio:  设置Yong 和 Old的比例，比默认值为2，则Old Generation是 Yong Generation的2倍，即Yong Generation占据内存的1/3
 *  \-XX:NewSize : 设置Yong Generation的初始值大小
 *  \-XX:MaxNewSize：设置Yong Generation的最大值大小
 *  \-XX:SurviorRatio : 设置Eden和一个Suivior的比例，默认值为8，即Eden是To(S2)的比例是8，（From和To是一样大的），此时Eden占据Yong Generation的8/10
 *  \-XX:InitialTenuringThreshol : 设置晋升到老年代的对象年龄的最小值，默认为7
 *  \-XX:MaxTenuringThreshold : 设置晋升到老年代的对象年龄的最大值

一般情况下，不允许-XX:NewRatio值小于1，即Old要比Yong大。

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参考《深入理解Java虚拟机 JVM高级特性与最佳实践》

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