java堆空間結(jié)構(gòu)是怎樣的？java對(duì)象在內(nèi)存中是怎樣分配的？

  java堆指的是java虛擬機(jī)管理的一塊內(nèi)存，這塊內(nèi)存可以說(shuō)是最大的一塊，同時(shí)它也是被所有的線程共享的一塊區(qū)域，它的創(chuàng)建一般是在虛擬機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候。java堆的作用就是存儲(chǔ)對(duì)象實(shí)例，差不多所有的對(duì)象實(shí)例都是在這里進(jìn)行內(nèi)存分配的。現(xiàn)在有很多的朋友對(duì)于java堆的空間結(jié)構(gòu)比較感興趣，那么java堆空間結(jié)構(gòu)是怎樣的？java對(duì)象在內(nèi)存中是怎樣分配的呢？下面新網(wǎng)就給朋友們?cè)敿?xì)的來(lái)分析一下。

  java堆空間結(jié)構(gòu)是怎樣的？
  Java堆可以細(xì)分為：新生代和老年代；在細(xì)致一點(diǎn)的有Eden空間、From Survivor空間、To Survivor空間等。
  這樣劃分的目的是為了使 JVM 能夠更好的管理堆內(nèi)存中的對(duì)象，可以根據(jù)跟個(gè)年代的特點(diǎn)采用最適當(dāng)?shù)氖占惴āＴ谛律?，每次垃圾收集時(shí)都發(fā)現(xiàn)有大批的對(duì)象死去，只有少量存活，那就選用復(fù)制算法，只需要付出少量存活對(duì)象的復(fù)制成本就可以完成收集。而老年代中因?yàn)閷?duì)象存活率高、沒(méi)有額外空間對(duì)它進(jìn)行分配擔(dān)保，就必須使用"標(biāo)記---整理"算法來(lái)進(jìn)行回收。

  絕大部分 Java 程序員應(yīng)該都見(jiàn)過(guò) "java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space" 這個(gè)異常。這里的 "PermGen space"其實(shí)指的就是方法區(qū)。不過(guò)方法區(qū)和“PermGen space”又有著本質(zhì)的區(qū)別。前者是 JVM 的規(guī)范，而后者則是 JVM 規(guī)范的一種實(shí)現(xiàn)，并且只有 HotSpot 才有 “PermGen space”，而對(duì)于其他類型的虛擬機(jī)，如 JRockit(Oracle)、J9(IBM) 并沒(méi)有“PermGen space”。由于方法區(qū)主要存儲(chǔ)類的相關(guān)信息，所以對(duì)于動(dòng)態(tài)生成類的情況比較容易出現(xiàn)永久代的內(nèi)存溢出。最典型的場(chǎng)景就是，在 jsp 頁(yè)面比較多的情況，容易出現(xiàn)永久代內(nèi)存溢出。

  方法區(qū)與Java堆一樣，是各個(gè)線程共享的內(nèi)存區(qū)域，它用于存儲(chǔ)已被Java虛擬機(jī)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。
  在Java8中移除了永生代，取而代之是元空間(Metaspace) 移除了永久代(PermGen)，替換為元空間(Metaspace)
  永久代中的 class metadata 轉(zhuǎn)移到了 native memory(本地內(nèi)存，而不是虛擬機(jī))；
  永久代中的 interned Strings 和 class static variables 轉(zhuǎn)移到了 Java heap；
  永久代參數(shù) (PermSize MaxPermSize) ->。
  Java 對(duì)象在堆中的內(nèi)存結(jié)構(gòu)
  我們知道,函數(shù)每次被調(diào)用時(shí),在內(nèi)存中都有自己的活動(dòng)記錄(activation record),稱為?？臻g(stack). Java 的方法在調(diào)用時(shí)在 JVM 棧中為其分配一個(gè)棧幀(Java?？臻g的一個(gè)片段),可以稱之為方法棧. 原則上,所有對(duì)象都在堆空間(Heap)中分配。
  java對(duì)象在內(nèi)存中是怎樣分配的呢?
  一旦對(duì)象在堆中分配了空間，那本質(zhì)上就是一系列的字節(jié)，那么如何找到對(duì)象中某個(gè)特定的屬性域呢？ 編譯器通過(guò)一個(gè)內(nèi)部表來(lái)保存每個(gè)域的偏移量。
  子類對(duì)象和父類對(duì)象擁有同樣的內(nèi)存分布，當(dāng)然，子類對(duì)象需要更多的空間來(lái)存放新的屬性域。
  這種分配方式的好處在于 Base類型的指針 如果指向了子類Derived的對(duì)象，依然在開頭的地方"看見(jiàn)"Base對(duì)象。
  因此, 子類對(duì)象(Derived)采用 父類引用(Base) 來(lái)進(jìn)行的操作 保證是安全的，因此在運(yùn)行時(shí)不需要?jiǎng)討B(tài)地檢查 Base 引用的實(shí)際類型。
 

  然而這種實(shí)現(xiàn)方式是沒(méi)有效率的，假若一個(gè)類有很多方法，那么每個(gè)對(duì)象就要持有20個(gè)指針，相應(yīng)的，每個(gè)對(duì)象都需要20個(gè)指針的內(nèi)存空間，這會(huì)導(dǎo)致創(chuàng)建對(duì)象變慢,所占空間更大。

  程序計(jì)數(shù)器：是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于保存當(dāng)前正常執(zhí)行的程序的內(nèi)存地址。Java虛擬機(jī)的多線程就是通過(guò)線程輪流切換并分配處理器時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的，為了線程切換后能恢復(fù)到正確的位置，每條線程都需要一個(gè)獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器，互不影響，該區(qū)域?yàn)椤熬€程私有”。

  Java虛擬機(jī)棧：線程私有的，與線程生命周期相同，用于存儲(chǔ)局部變量表，操作棧，方法返回值。局部變量表放著基本數(shù)據(jù)類型，還有對(duì)象的引用。

  本地方法棧：跟虛擬機(jī)棧很像，不過(guò)它是為虛擬機(jī)使用到的Native方法服務(wù)。
  Java堆：所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，對(duì)象實(shí)例幾乎都在這分配內(nèi)存。

  方法區(qū)：各個(gè)線程共享的區(qū)域，儲(chǔ)存虛擬機(jī)加載的類信息，常量，靜態(tài)變量，編譯后的代碼。拿HotSpot 虛擬機(jī)來(lái)說(shuō)，在 JDK1.7的時(shí)候，方法區(qū)被稱作為永久代， 從JDK1.8開始，Metaspace （元空間）也就是我們所謂的方法區(qū)！

  運(yùn)行時(shí)常量池：代表運(yùn)行時(shí)每個(gè)class文件中的常量表。包括幾種常量：編譯時(shí)的數(shù)字常量、方法或者域的引用。

  特別注意其中Java 堆和方法區(qū)是 線程共享的。其他都是 線程私有的。

  java堆空間結(jié)構(gòu)是怎樣的？以上就給大家介紹了關(guān)于java堆空間結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，對(duì)于java堆空間結(jié)構(gòu)，我們?nèi)绻容^感興趣的話，就可以認(rèn)真的了解下，同時(shí)，我們還可以了解下java對(duì)象在內(nèi)存中的分配情況，這個(gè)問(wèn)題也是非常有意義的，這樣我們對(duì)java堆就有了更為深刻的認(rèn)識(shí)，如果還有疑問(wèn)的話，可以咨詢新網(wǎng)。