java自動記憶體管理

1.執行時的資料區域

       　 java程式在執行的過程中把它所管理的記憶體劃分為若干個區域分別是：

       　 1. 方法區    

　　　2. 虛擬機器棧      

　　　3. 本地方法棧      

　　　4，堆        

　　　5.程式計算器

2.程式計算器

      　 程式計數器是一塊小的記憶體空間，主要用來記錄所執行位元組碼的行號。

3.java虛擬機器棧

     　 java虛擬機器棧是執行緒私有的，生命週期和執行緒一致。虛擬機器棧描述的是java方法執行的記憶體模型：每個java方法在執行的同時會建立一個java虛擬機器棧，用於儲存變量表，運算元，動態連結串列，方法出口等資訊。

3.1 StackOverflowError 和 OutOfMemoryError的區別？

     　stackOverflowError: 當執行緒請求的棧深度大於虛擬機器所允許的深度。

     　OutOfMenoryError:  如果拓展時無法申請到足夠的記憶體，就會丟擲OutofmemoryError異常

4.本地方法棧

      　本地方法棧基本與java虛擬機器棧的形式是一樣的，但是唯一的區別是虛擬機器棧為虛擬機器執行的java方法，但是本地方法棧為虛擬機器虛擬機器使用的Native方法服務。

    　  Native方法介紹： 點選開啟連結

5.java堆（GC堆）

    　  1.java堆是被所有執行緒所共享的一塊記憶體區域，在虛擬機器啟動的時候建立，主要時存放物件例項。

     　 2.java堆因為時垃圾收集器所管理的主要區域，因此也叫作GC堆。java堆根據垃圾回收演算法的不同又分為了，新生堆和老年代。

6.方法區（Non-Heap非堆）

     　方法區跟Java堆一樣，是各個執行緒所共享的一塊記憶體區域，用於儲存虛擬機器載入的類資訊，常量，靜態變數，即時編譯器編譯後的程式碼等資料。

7.直接記憶體

     　直接記憶體並不是java虛擬機器執行時的資料區的一部分，也不是虛擬機器規範中定義的記憶體區域。

    　 在jdk1.4中新加入的ＮＩＯ，引入了一種給予通道與緩衝區的I / O方式，他可以直接使用Ｎａｔｉｖｅ函式庫直接分配堆外記憶體，然後通過一個儲存DirectｂｙｔｅBuffrer物件作為這塊記憶體的引用進行操作，在一些場景中發揮高的效能，避免了ｊａｖａ堆和Ｎａｔｉｖｅ堆中來回複製資料

　　在jdk1.4中新加入的ＮＩＯ，引入了一種給予通道與緩衝區的I / O方式，他可以直接使用Ｎａｔｉｖｅ函式庫直接分配堆外記憶體，然後通過一個儲存DirectｂｙｔｅBuffrer物件作為這塊記憶體的引用進行操作，在一些場景中發揮高的效能，避免了ｊａｖａ堆和Ｎａｔｉｖｅ堆中來回複製資料

8.物件的建立

８．１物件建立的過程

　　１．虛擬機器遇到ｎｅｗ指令時，首先檢查這個指令的引數是否在常量池中一個類的符號引用，並且去檢查這個符號的引用是否已經被載入，解析或者是被初始化過。

　　２．如果沒有，就要進行類載入的操作

　　３．類載入後就要為新物件分配記憶體

　　４．記憶體分配完成後，虛擬機器需要將分配到的記憶體空間都初始化為零值（不包括物件頭）

　　５．虛擬機器要對物件進行必要的設定。例如這個物件是哪個類的例項，如何找到物件的頭元素，物件的雜湊碼，物件的ＧＣ分代資訊等等。（對於虛擬機器來說已經結束物件的建立，但是對於ｊａｖａ程式來說，還要執行ｉｎｉｔ方法）

８．２物件的記憶體分配

　　物件的記憶體分配分為兩種方法：

　　１．指標碰撞法：將記憶體分為了兩種，空閒的記憶體和已經分配的記憶體，並且ｊａｖａ堆絕對時規整的，並且用一個指標將空閒的記憶體和被分配的記憶體分割開，分配記憶體的過程就是將指標移動被分配物件大小的操作。

　　２．空閒列表法：如果ｊａｖａ堆不是規整的，已使用的記憶體空間和空閒的記憶體空間交錯相間，這時虛擬機器需要建立一個空間列表去記錄那些記憶體塊時可用的，那些記憶體塊是不可用的。

　　ｐｓ：Ｊａｖａ堆是否規整取決於採用的垃圾收集器是否具有壓縮規整的功能決定的。
８．２．１物件記憶體分配中出現的問題

　　在併發的過程中不是執行緒安全的（可能出現正在給Ａ分配記憶體但是還沒有結束又使用了舊的指標去給新的Ｂ分配記憶體）

　　解決方法：

　　１．一種是對分配記憶體空間的動作進行同步的處理－－實際上是虛擬機器採用的ＣＡＳ配上失敗重試的方法保證更新操作的原子性

　　２．把記憶體分配的動作按照執行緒劃分在不同的空間之中進行，每個執行緒在Ｊａｖａ堆中預先分配一小塊記憶體，稱為本地執行緒分配緩衝ＴＬＡＢ，那個執行緒需要分配記憶體就在那個執行緒的ＴＬＡＢ上進行分配，只有在ＴＬＡＢ使用完之後分配新的ＴＬＡＢ，才需要同步鎖定

９．物件的記憶體佈局

　　物件在記憶體中儲存的佈局可以分為３塊區域：

　　　１．物件頭

　　　２．例項資料

　　　３．對齊填充

９．１物件頭

　　１．一部分是用於儲存物件自身的執行時的資料，如雜湊碼，ＧＣ分代年齡...

　　２．另一部分是型別指標，即物件指向它的類元資料的指標，虛擬機器通過這個指標來確定這個物件時那個類的例項。

９．２對齊填充

　　對齊填充並不是必然的存在，沒有特別的含義，它僅僅起著佔位符的作用。

１０．物件的訪問定位

　　建立物件是為了使用物件，在ｊａｖａ中設定了一個ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ物件來操作堆上的具體物件，ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ物件如何去訪問具體的物件呢，具體有兩種的方法：

　　１．使用控制代碼：ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ棧　－－》 　控制代碼池（包含了到物件例項資料的指標）　－－》　物件型資料

　　２．ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ棧　－－》　直接指向物件型別資料

　　優勢：

　　控制代碼：ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ中儲存的時穩定的控制代碼地址，在物件被移動的時候只要改變控制代碼中的例項資料的指標，ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ本身不需要被修改

　　直接指標：訪問的速度比較塊，節省了一次的指標訪問開銷，在Ｓｕｎ　ＨｏｔＳｐｏｔ中使用的是直接指標