Java内存区域与各内存区域异常抛出

Java虚拟机(JVM)在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存分为若干个不同的数据区域。包括程序计数器,Java虚拟机栈(栈),本地方法栈,Java堆,方法区,运行时常量池和直接内存。本文也介绍了各内存区域的异常抛出,包括Java堆溢出,虚拟机栈溢出和方法区与运行时常量池溢出。

 

Java虚拟机运行时数据区

java-memory-area

其中蓝色部分为共享区域,浅色部分为各线程私有。

程序计数器

程序计数器是一块较小的区域,可以看做是当前线程所赤星的字节码的行号指示器。

可以通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,分支、循环、跳转、异常处理、线程回复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

如果线程执行的是一个Java方法,计数器记录的是正在执行的字节码指令的地址;如果执行的Native方法,则计数器值为空(Undefine)。

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(栈)

描述的是Java方法执行的内存模型:每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈和出栈的过程。

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returnAddress类型(执行了一条字节码指令的地址)。

在Java虚拟机规范中,对这个区域规定了两种异常情况: 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; 如果虚拟机栈可以动态扩展(当前大部分的Java虚拟机都可以扩展),如果扩展时无法申请到足够的内存,就会抛出OutOfMemoryError异常。

本地方法栈

与虚拟机栈发挥的作用非常相似,只是本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务,而虚拟机栈为Java方法服务。

与虚拟机栈一样,本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

Java堆

对于大多数应用来说,Java 堆(Java Heap)是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java 堆是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动的时创建。所有的对象实例以及数组都要在这里分配内存(随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术的成熟,也不是那么绝对了)。

Java堆是垃圾收集器管理的主要区域,因此很多时候也被称为“GC堆”(Garbage Collected Heap)。

由于现在收集器基本都采用分代收集算法,所以Java堆还可以细分为:新生代老年代

如果在堆中没有内存完成实例的分配,并且堆也无法再扩展时,将会抛出OutOfMemoryError异常。

方法区

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。

如果方法区的内存空间不能满足内存分配需要时,将抛出OutOfMemoryError异常。

运行时常量池

是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息是常量池(Constant Pool Table),用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

常量也不一定只有编译器才能产生(即并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法去运行时常量池),运行期间也可能将新的常量放入池中,这种特性被利用的比较多的就是String类的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,也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。但是这部分内存也被频繁使用,而且也可能导致OutOfMemoryError异常出现。

 

各内存区域异常抛出

Java堆溢出

虚拟机栈溢出

方法区和运行时常量池溢出

Telegram频道已经开通,关注flyzythink,随手分享正能量,了解VPS优惠与补货
Telegram群组已经开通,加入flyzy小站,FREE TO TALK
点赞

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注