深入理解java虚拟机 周志明在哪个大学 深入理解java虚拟机周志明pdf

JVM最新发展

  周志明老师在2020年1月更新并发布了经典书《深入理解Java虚拟机》第三版，此版距第二版出版已过去七八年。在新书中，老师加入了许多JVM自JDK8以后出现的新特性与新概念。JVM虚拟机内存管理方面，也有所更新。
  在此我略微整理了下书中的概念，并做了思维导图，供以后学习

一、思维导图

1. JVM内存区域

2. 内存涉及概念

3. JVM处理Java对象

4. OutOfMemoryError

二、导图提纲

线程私有

以下三个区域为线程私有的内存区域

1. 随线程的启动和结束而销毁
2. 每个线程都会创建属于自己的线程私有区域 也就是说计数器、栈在JVM中可能不唯一

1. 程序计数器

1. 一块较小的内存空间
2. 类似于当前进程所执行的行号指示器
3. 通过改变此计数器的值，程序实现了以下控制逻辑：
   3.1. 分支
   3.2. 循环
   3.3. 跳转
   3.4. 异常处理
4. 当单核CPU实现多线程任务、来回切换线程执行时，也需要利用此计数器来实现
5. 唯一一个没有OutOfMemoryError的区域

2. Java虚拟机栈 (Java VM Stack)

1. 本身就是一个数据结构的栈Stack，先入先出
2. Java VM Stack描述的是Java方法在执行时的线程内存模型
3. 当每个方法被执行时，会为之创建一个栈帧
4. 栈帧

1. 局部变量表
2. 操作数栈
3. 动态连接
4. 方法出口
5. 每个方法的slot (局部变量槽) 是完全确定的， 也就是说此部分需要申请多少内存完全确定

5. 每个方法从被调用至执行完返回，对应着它的栈帧压栈入顶，最终出栈的过程
6. 会出现StackOverflowError与OutOfMemoryError
   (Hotspot不会有后者，当内存不够时，它会认为是深度不能满足了)
7. 虚拟机参数：-Xss

3. 本地方法栈

1. 与Java虚拟机栈非常像，也是一个栈
2. 描述的是Java调用本地Native服务(操作系统或其他程序提供的服务) 的线程内存模型
3. 有些虚拟机(如Hotspot)会将Java虚拟机栈与本地方法栈合二为一，不严格区分
4. 会出现OutOfMemoryError

线程共享

以下为线程共享的内存块：

1. 在JVM启动，或者需要使用时分配
2. 线程无关、所有线程共享内存

4. Java堆 (GC Heap)

1唯一目的：存放对象实例
2. 内存最大的区域，内存上可以不连续，但逻辑上应该被视为连续
3. 虚拟机垃圾回收最主要的战斗区域
4. 所有线程共享此区域，为提升对象分配效率以及垃圾 回收效率，可以划分出多个线程私有的分配缓冲区(TLAB)
5. 会出现OutOfMemoryError
6. 虚拟机参数：-Xmx -Xms

5. 方法区 (Non-Heap)

1. 存储内容

• 类型信息
• 常量
• 静态变量
• JIT编译后的代码缓存

2. 传说中的"永久代"

• JRocket、J9等虚拟机，都没有永久代
• Hotspot在JDK7之前有，8之后废弃

3. JDK8之后的实现方式：采用本地内存(Native Memory)， 元空间(MetaSpace) 不受JVM的内存限制；
4. 可以不用垃圾回收，但主流虚拟机都会支持 主要是对常量池的回收以及对类型的卸载
5. 会出现OutOfMemoryError
6. 虚拟机参数：JDK8之后，-XX:MaxPermSize参数不再有效
   -XX: MetaspaceSize、-XX: MaxMetaspaceSize成为有用控制

6. 运行时常量池

1. 属于方法区的一部分
2. Class文件中的**“常量池表”**，会被虚拟机加载映射到此区域储存
3. 并非只有Class常量池表才可以进入运行时常量池；运行期间也可会将新的常量放到池中，例如String.intern()方法
4. 会出现OutOfMemoryError

7. 直接内存

1. 并不是在虚拟机JVM内存中
2. 通过Native函数库，直接分配本地内存(本机直接内存)
   3… Java内一般保有这个直接内存的引用，以便对其操作
3. 会受到本机物理内存等物理限制，当物理内存、swap分区等空间不够时， 也会抛出OutOfMemoryError

模块示例