JVM 内存区域

内存区域图

可能出现的异常

• 程序计数器
  • 唯一一个不会出现 OutOfMemoryError 的内存区域
• 栈/本地方法栈
  • StackOverFlowError
  • OutOfMemoryError
    • 对象栈上分配 (JIT优化, 逃逸分析, 标量替换)
• 堆
  • OutOfMemoryError: GC Overhead Limit Exceeded
    • 当 JVM 花太多时间执行垃圾回收并且只能回收很少的堆空间时，就会发生此错误。
  • OutOfMemoryError: Java heap space
    • 堆内存空间不够
• 元空间
  • OutOfMemoryError: MetaSpace

内存分配的两种方式

• 指针碰撞
  • 适用场合：堆内存规整（即没有内存碎片）的情况下。
  • 原理：用过的内存全部整合到一边，没有用过的内存放在另一边，中间有一个分界指针，只需要向着没用过的内存方向将该指针移动对象内存大小位置即可。
  • Serial
  • ParNew
• 空闲列表
  • 适用场合：堆内存不规整的情况下。
  • 原理：虚拟机会维护一个列表，该列表中会记录哪些内存块是可用的，在分配的时候，找一块儿足够大的内存块儿来划分给对象实例，最后更新列表记录。
  • CMS

内存分配并发问题

• CAS+失败重试
• TLAB (Thread-Local Allocation Buffer)

对象的内存布局

• 对象头 (Header)
  • 标记字段（Mark Word）
    • 哈希码（HashCode）、GC 分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程 ID、偏向时间戳等等
  • 类型指针（Klass pointer）
    • 对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例
  • 数组长度 (Array Length)
    • 如果对象是一个数组，那么对象头还需要有额外的空间用于存储数组的长度
• 实例数据（Instance Data）
• 对齐填充（Padding）
  • 仅仅起占位作用。 因为 Hotspot 虚拟机的自动内存管理系统要求对象起始地址必须是 8 字节的整数倍

See Also

• Java内存区域详解