02 内存管理.txt

1. 运行时数据区
  运行时数据区分为线程共享区和线程独占区
	线程共享区分为：
		方法区 存储运行时常量池，已被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码等数据	
		Java堆 存储对象实例，传统意义上的堆内存
	线程独占区分为：
		虚拟机栈 存储方法运行时所需的数据，称为栈帧。平时栈内存说的就是这个栈中的局部变量表
		本地方法栈 为jvm所调用的native即本地方法服务
		程序计数器 记录当前程序所执行到的字节码的行号，占用空间非常小
  
  1.1 程序计数器
	程序计数器是一块较小的内存空间，可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器
	如果线程执行的是java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址。如果是native方法，值为undefined
	此区域是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域，因为开发者是不会接触到这个地方
  1.2 虚拟机栈
	虚拟机栈描述的是java方法执行的动态内存模型
	每个方法执行，都会创建一个栈帧，伴随着方法从创建到执行完成，用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等
	局部变量表用于存放编译期可知的各种基本数据类型，引用类型，returnAddress类型。局部变量表的内存空间在编译期完成分配，当进入一个方法时，这个方法在帧中需要分配的内存是固定的，运行期间不会改变。很好理解，相当于只存储了对象的引用，所以对象具体多大并不影响
	虚拟机栈溢出就会报StackOverFlow异常。如果栈非常大，那么最终会出现内存溢出的异常
  1.3 本地方法栈
	本地方法栈和虚拟机栈唯一的区别就是后者为java方法服务，前者为native服务。两者结构其实是一样的。所以Hotspot其实是把两个概念合二为一了，不再区分
  1.4 java堆
	垃圾收集器管理的主要区域，又可细分为新生代，老年代，Eden空间等。过大时也会抛出OutOfMemory
  1.5 方法区
	存储的类信息包含：类的版本，字段 ，方法，接口
	在Hotspot中，为了方便方法区内存管理的代码编写，会把其当做永久代来处理。在实际的jvm规范中两者不是等价的
	方法区也会发生垃圾回收，但是很少，因为一般回收的代价高而回收的容量却很小

	运行时常量池存放于方法区，存储字符串常量。常量池可以类比hashset结构，所以没有重复的，同样的字符串是同一个地址。对于通过new创建的字符串，使用intern方法可以将该字符串扔进常量池，返回值也就相当于是常量池的地址了
  1.6 堆外内存
	虚拟机规范中并不存在这个区域。jdk1.4以后添加了nio，会在堆外直接分配内存用于缓冲数据，这块内存是不受java堆内存的限制的，但是会受到操作系统的内存限制，同样也会抛出OutOfMemory

2. 对象的创建
	new 类名
	↓
	根据new的参数在常量池中定位一个类的符号引用
	↓
	如果没有找到这个符号引用，说明类还没有被加载，则进行类的加载，解析和初始化
	↓
	虚拟机为对象分配内存（堆中）
	↓
	将分配的内存初始化（不包括对象头，基本数据类型给默认值，抽象数据类型为null）
	↓
	调用对象的init构造方法

  给对象分配内存的方式有两种：
	指针碰撞 		即堆中维护着两个区域，一边是可用的，一边是已经分配的。当需要分配一个新的空间时，移动指针缩小空闲区域即可
	空闲列表 		空闲和已用的空间可能是不连续的，这个时候虚拟机就需要维护一个列表，用来记录所有可用的空间，用来分配内存
	具体使用哪一种方式取决于垃圾回收策略。如果垃圾回收器自带压缩整理功能，保证内存空间是规整的，就可以使用指针碰撞，否则只能使用空闲列表

  高并发的时候同一时刻可能会有多个对象创建，上述的分配方式就会存在线程安全问题，有两种解决方法：
	线程同步加锁 		效率低
	本地线程分配缓冲 	TLAB，给每一个线程在堆中分配一个自己的区域（大小可参数指定），这样对象分配就不会相互影响

3. 对象的结构
  Header（对象头）
	自身运行时数据（又称为Mark Word）：哈希值 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。占用的长度根据虚拟机的位数来，有32位或者64位
			Hotspot虚拟机MarkWord组成大小：
				!!@@D:\MyJAR_Project\WordsCollection\refer\202202271.png@@!!
	类型指针：指向类的源数据的指针，虚拟机根据此确定他是哪一个类的实例。并不是所有的虚拟机都有这个字段，而数组在这里还会额外存储数组的长度
  InstanceData
	真正存储对象的有效信息，包括从父类继承的字段和自身的字段。Hotspot的分配策略是相同长度的字段放在一起（比如long和double），所以可能会出现父类的字段出现在子类之前
  Padding
 	对齐字段。Hotspot规定对象的起始地址必须是8字长的整数倍，即对象的长度必须是8的整数倍。而对象头的长度已经是8的整数倍，所以当instancedata的长度不足时就需要该区域来填充

4. 对象的访问定位
  一般访问一个对象时，会说栈中存储着堆中对象的地址引用，但是这是不确切的，因为他也可能保存的是堆中的某个区域而并非是对应的对象，所以对象定位分为了两种方式：
	使用句柄：这种方式中，栈指向的就是堆中的一个区域，叫做句柄池，在句柄池中会存储对象的地址以及类的信息，这样引用需要经过两次指针，相对来说会慢一点。但是好处就是不论堆中的对象如何移动，栈中的指针始终指向句柄池不会受影响
	直接指针：这种方式中，栈指向的就是堆中对象的地址，此时对象本身就需要包含类的信息，可以类比于上述说的类型指针。Hotspot采用的就是这种方