這篇文章主要介紹了java內(nèi)存管理與內(nèi)存溢出異常的示例分析,具有一定借鑒價(jià)值,感興趣的朋友可以參考下,希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲,下面讓小編帶著大家一起了解一下。
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在C、C++中,內(nèi)存管理是由程序員負(fù)責(zé)的,也就是說程序員既要完成繁重的代碼編寫工作又要時(shí)??紤]到系統(tǒng)內(nèi)存的維護(hù)
在java中,程序員無需考慮內(nèi)存的控制和維護(hù),而是交由JVM自動(dòng)管理,這樣就不容易出現(xiàn)內(nèi)存泄漏和溢出的問題。然而,一旦出現(xiàn)內(nèi)存泄漏和溢出方面的問題,如果不了解JVM的內(nèi)存管理機(jī)制就很難找到錯(cuò)誤所在。
1.JVM運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)
JVM在運(yùn)行java程序的時(shí)候會(huì)將它所管理的內(nèi)存劃分為若干個(gè)不同的區(qū)域,這些區(qū)域不僅有自己的用途,還有創(chuàng)建和銷毀的時(shí)間。一般來說包含以下幾個(gè)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū):
其中的橙色區(qū)域是各個(gè)線程私有的,即每個(gè)線程都會(huì)有自己的一份,而綠色區(qū)域是各個(gè)線程共享的。
2.java對(duì)象的創(chuàng)建
類加載檢查
當(dāng)JVM掃描到new關(guān)鍵字時(shí),首先會(huì)去檢查這個(gè)指令的參數(shù)是否能夠在常量池中定位到一個(gè)類的符號(hào)引用,并且檢查這個(gè)類的符號(hào)引用代表的類是否已被加載、解析和初始化過。如果沒有,就必須先執(zhí)行相應(yīng)的類加載過程。
內(nèi)存分配
當(dāng)類加載檢查通過后,JVM需要為新生對(duì)象分配內(nèi)存,即是把一塊確定大小的內(nèi)存從java堆中劃分出來。常用的劃分方法有兩種:指針碰撞(要求堆內(nèi)存絕對(duì)規(guī)整)、空閑列表(堆內(nèi)存并不規(guī)整)。
內(nèi)存初始化
JVM需要將分配到的內(nèi)存空間都初始化為零值(不包括對(duì)象頭),這就保證了對(duì)象的實(shí)例字段在java代碼中可以不賦初始值就直接使用,也就是說程序能夠訪問到這些字段的數(shù)據(jù)類型所對(duì)應(yīng)的零值。
對(duì)象初始化
執(zhí)行
3.對(duì)象的訪問定位
對(duì)象創(chuàng)建好了,我們還希望能夠快速的訪問到這些對(duì)象,這就需要JVM棧上的reference(引用)數(shù)據(jù)來找到堆中的具體對(duì)象,而目前使用最多的訪問方式有“句柄方式”和“直接指針”兩種。
使用句柄方式訪問的話,就需要在堆中劃分一部分內(nèi)存來作為句柄池,reference變量中存儲(chǔ)的就是對(duì)象的句柄地址,而句柄中包含了對(duì)象實(shí)例數(shù)據(jù)和類型數(shù)據(jù)各自的具體地址信息。
使用直接指針訪問的話,reference變量中存儲(chǔ)的直接就是對(duì)象地址,但是需要考慮如何放置類型數(shù)據(jù)的相關(guān)信息。
4.內(nèi)存溢出異常
JVM運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)除了PC寄存器之外,其他的內(nèi)存區(qū)域都有可能發(fā)生內(nèi)存溢出的異常情況。PC寄存器是唯一一個(gè)在JVM規(guī)范中沒有規(guī)定任何OutOfMemoryError(OOM)情況的區(qū)域。
堆溢出
java中的堆用于存儲(chǔ)對(duì)象實(shí)例,如果不斷地創(chuàng)建對(duì)象,并且保證GC Roots到對(duì)象之間有可達(dá)路徑以避免GC的回收處理,那么在對(duì)象的數(shù)量達(dá)到大堆的容量限制后就會(huì)發(fā)生堆溢出的異常情況。
棧溢出(包括JVM棧和本地方法棧)
1.如果線程請(qǐng)求的棧深度大于JVM所允許的大深度,將拋出StackOverflowError異常;
2.如果JVM在擴(kuò)展棧時(shí)無法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存空間,將拋出OutOfMemoryError異常。
此外,還有方法區(qū)溢出、常量池溢出、本機(jī)內(nèi)存溢出等等。
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