北大青鸟java培训:java编程内存管理需要注意的问题?

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大家在进行程序系统维护的时候是否因为java编程的内存管理问题而无法快速解决导致系统出错呢?下面我们就一起来了解和学习一下,关于java编程内存管理都有哪些知识点。

程序计数器(了解)程序计数器,可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

在虚拟机的概念模型里,字节码解释器工作就是通过改变程序计数器的值来选择下一条需要执行的字节码指令,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都要依赖这个计数器来完成。

Java虚拟机栈(了解)Java虚拟机栈也是线程私有的,它的生命周期与线程相同。

虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型:每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链表、方法出口信息等。

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器可知的各种基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)、对象引用和returnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址)。

如果扩展时无法申请到足够的内存,就会抛出OutOfMemoryError异常。

本地方法栈(了解)本地方法栈与虚拟机的作用相似,不同之处在于虚拟机栈为虚拟机执行的Java方法服务,而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。

有的虚拟机直接把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。

会抛出stackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

Java堆堆内存用来存放由new创建的对象实例和数组。

(重点)Java堆是所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建,此内存区域的目的就是存放对象实例。

Java堆是垃圾收集器管理的主要区域。

java课程培训机构http://www.kmbdqn.cn/发现由于现在收集器基本采用分代回收算法,所以Java堆还可细分为:新生代和老年代。

从内存分配的角度来看,线程共享的Java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区(TLAB)。

你说的是jvm的内存空间吧。

在方法(代码块)中定义一个变量时,java就在栈中为这个变量分配JVM内存空间,当超过变量的作用域后,java会自动释放掉为该变量所分配的JVM内存空间;而在堆中分配的JVM内存由java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。

JVM内存区域组成

JVM内存分四种:

1、栈区(stacksegment)—由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等,具体方法执行结束之后,系统自动释放JVM内存资源

2、堆区(heapsegment)—一般由程序员分配释放,存放由new创建的对象和数组,jvm不定时查看这个对象,如果没有引用指向这个对象就回收

3、静态区(datasegment)—存放全局变量,静态变量和字符串常量,不释放

4、代码区(codesegment)—存放程序中方法的二进制代码,而且是多个对象共享一个代码空间区域

在方法(代码块)中定义一个变量时,java就在栈中为这个变量分配JVM内存空间,当超过变量的作用域后,java会自动释放掉为该变量所分配的JVM内存空间;在堆中分配的JVM内存由java虚拟机的自动垃圾回收器来管理,堆的优势是可以动态分配JVM内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,因为它是在运行时动态分配JVM内存的。缺点就是要在运行时动态分配JVM内存,存取速度较慢;栈的优势是存取速度比堆要快,缺点是存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的无灵活性。

◆java堆由Perm区和Heap区组成,Heap区则由Old区和New区组成,而New区又分为Eden区,From区,To区,Heap={Old+NEW={Eden,From,To}},见图1所示。

Heap区分两大块,一块是NEWGeneration,另一块是OldGeneration.在NewGeneration中,有一个叫Eden的空间,主要是用来存放新生的对象,还有两个SurvivorSpaces(from,to),它们用来存放每次垃圾回收后存活下来的对象。在OldGeneration中,主要存放应用程序中生命周期长的JVM内存对象,还有个PermanentGeneration,主要用来放JVM自己的反射对象,比如类对象和方法对象等。

在NewGeneration块中,垃圾回收一般用Copying的算法,速度快。每次GC的时候,存活下来的对象首先由Eden拷贝到某个SurvivorSpace,当SurvivorSpace空间满了后,剩下的live对象就被直接拷贝到OldGeneration中去。因此,每次GC后,EdenJVM内存块会被清空。在OldGeneration块中,垃圾回收一般用mark-compact的算法,速度慢些,但减少JVM内存要求.

垃圾回收分多级,0级为全部(Full)的垃圾回收,会回收OLD段中的垃圾;1级或以上为部分垃圾回收,只会回收NEW中的垃圾,JVM内存溢出通常发生于OLD段或Perm段垃圾回收后,仍然无JVM内存空间容纳新的Java对象的情况。

JVM调用GC的频度还是很高的,主要两种情况下进行垃圾回收:当应用程序线程空闲;另一个是JVM内存堆不足时,会不断调用GC,若连续回收都解决不了JVM内存堆不足的问题时,就会报outofmemory错误。因为这个异常根据系统运行环境决定,所以无法预期它何时出现。

根据GC的机制,程序的运行会引起系统运行环境的变化,增加GC的触发机会。为了避免这些问题,程序的设计和编写就应避免垃圾对象的JVM内存占用和GC的开销。显示调用System.GC()只能建议JVM需要在JVM内存中对垃圾对象进行回收,但不是必须马上回收,一个是并不能解决JVM内存资源耗空的局面,另外也会增加GC的消耗。

◆当一个URL被访问时,JVM内存区域申请过程如下:

A.JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块JVM内存区域

B.当Eden空间足够时,JVM内存申请结束。否则到下一步

C.JVM试图释放在Eden中所有不活跃的对象(这属于1或更高级的垃圾回收),释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象,则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区

D.Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域,当OLD区空间足够时,Survivor区的对象会被移到Old区,否则会被保留在Survivor区

E.当OLD区空间不够时,JVM会在OLD区进行完全的垃圾收集(0级)

F.完全垃圾收集后,若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象,导致JVM无法在Eden区为新对象创建JVM内存区域,则出现"outofmemory错误"