JVM内存模型详解

    
      笔记大纲

    
     1、jvm内存结构图

    
     2、jvm按照线程共享和私有内存区域划分结构图

    
     3、堆和栈在功能、内存大小、线程共享私有进行比较

    
     4、JVM运行结构图

    
     5、线程安全本质时序图

    
     6、jdk6、7、8三个版本内存模型比较

    
     7、jdk1.8为什么将方法区移除到本地内存

    
     8、jvm内存启动参数详解

    
      JVM内存结构图(JDK1.6)

    多线程共享内存区域:

      方法区、堆。

    每一个线程独享内存:

      java栈、本地方法栈、程序计数器。

    
      程序计数器：

    较小的内存空间，

      当前线程执行的字节码的行号指示器

    ；各线程之间独立存储，互不影响；

    
      java 栈：

    线程私有，生命周期和线程，每个方法在执行的同时都会创建一个 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

    。方法的执行就对应着栈帧在虚拟机栈中入栈和出栈的过程；栈里面存放着各种基本数据类型和对象的引用；

    
      本地方法栈：

    本地方法栈保存的是native方法的信息，当一个JVM创建的线程调用native方法后，JVM不再为其在虚拟机栈中创建栈帧，

      JVM只是简单地动态链接并直接调用native方法

    ；

    
      堆：

    Java堆是程序员需要重点关注的一块区域，因为涉及到内存的分配(new关键字，反射等)与回收(回收算法，收集器等)；

    
      方法区：

    也叫永久区，用于存储已经被虚拟机加载的类信息，常量(“zdy”,”123″等)，静态变量(static变量)等数据。

      (jdk1.8已经将方法区去掉了，将方法区移动到直接内存)

    
      运行时常量池：

      运行时常量池是方法区的一部分

    ，用于存放编译期生成的各种字面(“zdy”,”123″等)和符号引用。

    
      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；

    1）如果使用了NIO,这块区域会被频繁使用，在java堆内可以用directByteBuffer对象直接引用并操作；
   

    2） 这块内存不受java堆大小限制，但受本机总内存的限制，可以通过MaxDirectMemorySize来设置（默认与堆内存最大值一样），所以也会出现OOM异常；
   

    
      JVM内存中按照线程共享和线程私有划分结构图(JDK1.6)

    
      堆和栈的区别

    
     1）堆和栈功能上的区别

    以栈帧的方式存储方法调用的过程，并存储方法调用过程中

      基本数据类型的变

    
      量（int、short、long、byte、float、double、boolean、char等）以及对象的引

    
      用变量

    ，其内存分配在栈上，

      变量出了作用域就会自动释放

    ；

    而堆内存用来

      存储Java中的对象

    。无论是成员变量，局部变量，还是类变量，

    它们指向的对象都存储在堆内存中；
   

    
     2）堆和栈在线程共享和线程私有区别

    
      栈内存归属于单个线程

    ，每个线程都会有一个栈内存，其存储的变量只能在其所属线程中可见，即栈内存可以理解成

      线程的私有内存

    。

    
      堆内存中的对象对所有线程可见

    。堆内存中的对象可以被所有线程访问。

    
     3）空间大小

    栈的内存要远远小于堆内存，栈的深度是有限制的，如果递归没有及时跳出，很可能发生StackOverFlowError问题。
   

    你可以通过-Xss选项设置栈内存的大小(

      这个参数是设定单个线程的栈空间

    )。-Xms选项可以设置堆的开始时的大小，-Xmx选项可以设置堆的最大值

    
      JVM内存运行时结构图

    每一个线程独享的内存区域有:程序计数器、java栈、本地方法栈
   

    线程共享区域:堆内存、方法区(JDK1.8已经去掉了方法区)
   

    
      线程安全本质

    线程安全本质是由于多个线程对同一个堆内存中的Count变量操作的时候，每一个线程会在线程内部创建这个堆内存Count变量的副本，线程内所有的操作都是对这个Count副本进行操作。这时如果其他线程操作这个堆内存Count变量,改变了Count值对这个线程是不可见的。当前线程操作完Count变量将值从副本空间写到主内存(堆内存)的时候就会覆盖其他线程操作Count变量的结果，引发线程不安全问题。
   

    
      JDK1.6，JDK1.7，JDK1.8不同版本JVM内存模型区别

    相对于jdk1.6,jDK1.7将运行时常量池从方法区移除到堆内存。
   

    相对于JDK1.6,JDK1.8直接

      将方法区去掉

    ，在本地内存中新增

      元数据空间

    。运行时常量池仍然在堆中。元数据区存放类加载信息。

    
      JDK1.8为什么要移除方法区

    1）永久代来存储类信息、常量、静态变量等数据不是个好主意, 很容易遇到内存溢出的问题.JDK8的实现中将类的元数据放入 native memory, 将字符串池和类的静态变量放入java堆中. 可以使用MaxMetaspaceSize对元数据区大小进行调整；
   

    2）对永久代进行调优是很困难的,同时将元空间与堆的垃圾回收进行了隔离，避免永久代引发的Full GC和OOM等问题；
   

    
      JVM内存参数设定

    
      -Xms 初始堆内存大小

    
      -Xmx 最大堆内存大小

    
      -Xss 单个线程栈大小

    
      -XX:NewSize 初始新生代堆大小

    
      -XX:MaxNewSize 生代最大堆大小

    
      -XX:PermSize 方法区初始大小(JDK1.7及以前)

    
      -XX:MaxPermSize 方法区最大大小(JDK1.7及以前)

    
      -XX:MetaspaceSize 元数据区初始值(JDK1.8)

    
      -XX:MaxMetaspaceSize 元数据区最大值(JDK1.8)

    
      参数设置示例

    
     jdk1.7 windows设置tomcat的catalina.bat

    set JAVA_OPTS=-Xms1024m -Xmx1024m -Xss1m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256m -XX:NewSize=256m -XX:MaxNewSize=256m
   

    
     jdk1.8 windows设置tomcat的catalina.bat

    set JAVA_OPTS=-Xms1024m -Xmx1024m -Xss1m -XX:MetaspaceSize=128m -XX:MAXMetaspaceSize=256m -XX:NewSize=256m -XX:MaxNewSize=256m
   

    
     jdk1.7 linux设置tomcat的catalina.sh

    JAVA_OPTS=-Xms1024m -Xmx1024m -Xss1m -XX:PermSize=128m -XX:MaxPermSize=256m -XX:NewSize=256m -XX:MaxNewSize=256m
   

    
     jdk1.8 linux设置tomcat的catalina.sh

    JAVA_OPTS=-Xms1024m -Xmx1024m -Xss1m -XX:MetaspaceSize=128m -XX:MAXMetaspaceSize=256m -XX:NewSize=256m -XX:MaxNewSize=256m
   

原文链接：https://blog.csdn.net/ocean_fan/article/details/79298076

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