《深入理解Java虚拟机 JVM高级特性与最佳实践》自动内存管理机制

Java虚拟机运行时数据区

程序计数器 Program Counter Register  

执行Java方法 记录的为虚拟机字节码指令的地址  执行Native方法  计数器为空

每条线程都需要一个独立的程序计数器,每条线程之间计数器互不影响,独立存储(线程私有)

java虚拟机栈 Java Virtual Machine Stacks 

生命周期与线程相同 

每个方法执行的时候会创建一个栈帧 (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到出栈的过程

局部变量表中存放了编译期可知的各种基本数据类型和对象引用

如果线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度  抛出StackOverflowError

如果虚拟机动态扩展时无法申请足够的内存 抛出OutOfMemoryError       

本地方法栈 Native Method Stack

 执行Native方法的栈

Java堆  Java Heap

几乎所有的对象实例在这里分配内存(JIT编译器的逃逸分析 )

垃圾收集器管理的主要区域   

当前虚拟机通过通过-Xmx -Xms控制

方法区 Method Area

各线程共享的区域  

存储将加载的类信息、常量、静态变量、即使编译器编译后代码

方法区中含有 运行时常量池(Runtime Constant Pool)

用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用

直接内存 Direct Memory

在NIO中 使用Native函数库 直接分配 堆外内存

通过存储在 Java堆中的DirectByteBuffer 对象引用该内存(避免了在Java堆和Native堆来回复制数据)

关注问题    哪些内存需要回收   什么时候回收   如何回收

引用计数算法   Reference Counting

 给对象添加一个引用计数器,一个地方引用它,计数器值+1,当引用失效,计数器值-1  计数器为0时表明不再被使用 

缺陷 很难解决对象之间相互循环引用的问题

可达性分析  Reachability Analysis 

与GC Roots 没有任何引用链(Reference Chain)

可作为GC Roots对象    虚拟机栈中引用的对象   方法区中类静态属性引用的对象  本地方法栈中JNI(Native 方法)引用的对象

垃圾回收算法

标记-清除算法  mark-sweep      标记要回收的对象  标记完成之后统一回收  

缺点   效率不高(标记和清除过程效率都不高)   标记清除之后会产生大量不连续内存碎片

复制算法  copying  

将可用内存分为大小相等的两块  每次使用一块  用完之后  将可用的对象复制到另一块  该整块回收

简单    内存缩小为原来的一般  代价太高

适用于 新生代的回收 (可用内存与复制块 8:1)  对象存活率比较低

标记-整理算法  mark-compact 

适用于 老年代的回收

让存活的对象都向一端移动 然后直接清理掉端边界之外的内存