深入理解java虚拟机 java虚拟机有什么用( 二 )


如果Java堆中的内存并不是规整的,已使用的内存和空闲的内存相互交错,那就没办法简单地进行指针碰撞了,虚拟机就必须维护一个列表,记录上哪些内存块是可用的,在分配的时候从列表中找到一块足够大的空间划分给对象实例,并更新列表上的记录,这种分配方式成为“空闲列表”
选择那种分配方式由Java堆是否规整决定,而Java堆是否规整又由所采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定 。
2.1.3. Init
执行new指令之后会接着执行Init方法,进行初始化,这样一个对象才算产生出来
2.2 对象的内存布局
在HotSpot虚拟机中,对象在内存中储存的布局可以分为3块区域:对象头、实例数据和对齐填充

  • 对象头包括两部分:
  • 储存对象自身的运行时数据,如哈希码、GC分带年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程ID、偏向时间戳
  • 另一部分是指类型指针,即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那个类的实例
2.3 对象的访问定位
  • 使用句柄访问
  • Java堆中将会划分出一块内存来作为句柄池,reference中存储的就是对象的句柄地址,而句柄中包含了对象实例数据与类型数据各自的具体地址
  • 优势:reference中存储的是稳点的句柄地址,在对象被移动(垃圾收集时移动对象是非常普遍的行为)时只会改变句柄中的实例数据指针,而reference本身不需要修改
  • 使用直接指针访问
  • Java堆对象的布局就必须考虑如何访问类型数据的相关信息,而refreence中存储的直接就是对象的地址
  • 优势:速度更快,节省了一次指针定位的时间开销,由于对象的访问在Java中非常频繁,因此这类开销积少成多后也是一项非常可观的执行成本
三、OutOfMemoryError 异常3.1 Java堆溢出
Java堆用于存储对象实例,只要不断的创建对象,并且保证GCRoots到对象之间有可达路径来避免垃圾回收机制清除这些对象,那么在数量到达最大堆的容量限制后就会产生内存溢出异常
如果是内存泄漏,可进一步通过工具查看泄漏对象到GC Roots的引用链 。于是就能找到泄露对象是通过怎样的路径与GC Roots相关联并导致垃圾收集器无法自动回收它们的 。掌握了泄漏对象的类型信息及GC Roots引用链的信息,就可以比较准确地定位出泄漏代码的位置
如果不存在泄露,换句话说,就是内存中的对象确实都还必须存活着,那就应当检查虚拟机的堆参数(-Xmx与-Xms),与机器物理内存对比看是否还可以调大,从代码上检查是否存在某些对象生命周期过长、持有状态时间过长的情况,尝试减少程序运行期的内存消耗
3.2 虚拟机栈和本地方法栈溢出
对于HotSpot来说,虽然-Xoss参数(设置本地方法栈大小)存在,但实际上是无效的,栈容量只由-Xss参数设定 。关于虚拟机栈和本地方法栈,在Java虚拟机规范中描述了两种异常:
如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度,将抛出StackOverflowError
如果虚拟机在扩展栈时无法申请到足够的内存空间,则抛出OutOfMemoryError
在单线程下,无论由于栈帧太大还是虚拟机栈容量太小,当内存无法分配的时候,虚拟机抛出的都是StackOverflowError异常
如果是多线程导致的内存溢出,与栈空间是否足够大并不存在任何联系,这个时候每个线程的栈分配的内存越大,反而越容易产生内存溢出异常 。解决的时候是在不能减少线程数或更换64为的虚拟机的情况下,就只能通过减少最大堆和减少栈容量来换取更多的线程
3.3 方法区和运行时常量池溢出
String.intern()是一个Native方法,它的作用是:如果字符串常量池中已经包含一个等于此String对象的字符串,则返回代表池中这个字符串的String对象;否则,将此String对象包含的字符串添加到常量池中,并且返回此String对象的引用
【深入理解java虚拟机 java虚拟机有什么用】由于常量池分配在永久代中,可以通过-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法区大小,从而间接限制其中常量池的容量 。
Intern():
JDK1.6 intern方法会把首次遇到的字符串实例复制到永久代,返回的也是永久代中这个字符串实例的引用,而由StringBuilder创建的字符串实例在Java堆上,所以必然不是一个引用
JDK1.7 intern()方法的实现不会再复制实例,只是在常量池中记录首次出现的实例引用,因此intern()返回的引用和由StringBuilder创建的那个字符串实例是同一个