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jvm 内存结构 ^_^

news 2026/2/20 15:39:37

1. 程序计数器

2. 虚拟机栈

3. 本地方法栈

4. 堆

5. 方法区

程序计数器

在这里插入图片描述

定义：
Program Counter Register 程序计数器（寄存器）
作用，是记住下一条jvm指令的执行地址
特点：
是线程私有的
不会存在内存溢出

虚拟机栈

每个线程运行时所需要的内存，称为虚拟机栈
每个栈由多个栈帧（Frame）组成，对应着每次方法调用时所占用的内存
每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法
线程运行诊断
案例1： cpu 占用过多
定位
用top定位哪个进程对cpu的占用过高
ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 进程id （用ps命令进一步定位是哪个线程引起的cpu占用过高）
jstack 进程id
可以根据线程id 找到有问题的线程，进一步定位到问题代码的源码行号
案例2：程序运行很长时间没有结果（死锁）

本地方法栈

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堆

在这里插入图片描述
通过 new 关键字，创建对象都会使用堆内存
它是线程共享的，堆中对象都需要考虑线程安全的问题
有垃圾回收机制
堆内存溢出
堆内存诊断

jps 工具
查看当前系统中有哪些 java 进程
jmap 工具
查看堆内存占用情况 jmap - heap 进程id
jconsole 工具
图形界面的，多功能的监测工具，可以连续监测

垃圾回收后，内存占用仍然很高

按照大部分人的理解，FullGC 之后 JVM 进程会释放的内存一部分还给物理内存,
1.在 JDK8 + CMS 的配置下，JVM 并不是立马归还内存给到操作系统，而是随着 FullGC 次数的增多逐渐归还，最终会全部归还
2.在 JDK8 + G1 的配置下，JVM 都是在每一次 FullGC 后全部归还物理内存。

如果代码保持不变，但是JVM参数中设置Xms和Xmx相同的话，不管是否有FullGC，堆内存大小都不发生变化，也就不释放内存给操作系统

GC 后如何归还内存给操作系统：

能不能归还，主要依赖于 Xms 和 Xmx 是否相等
何时归还，主要依赖于 JDK 版本和垃圾回收器类型
只有 FullGC 的时候才能真正触发堆内存收缩归还 OS。YGC 是不能使 JVM 主动归还内存给操作系统的。

尽量保持 Xms 和 Xmx 一致，这样可以减少堆内存调整带来的性能损耗，也可以减少堆内存调整带来的无内存风险。

参考：
https://segmentfault.com/a/1190000019856974
https://www.cnblogs.com/androidsuperman/p/11743103.html
http://blog.dutycode.com

方法区

定义
在这里插入图片描述
1.8 以前会导致永久代内存溢出

* 演示永久代内存溢出 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
* -XX:MaxPermSize=8m

1.8 之后会导致元空间内存溢出

* 演示元空间内存溢出 java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace
* -XX:MaxMetaspaceSize=8m

运行时常量池

常量池，就是一张表，虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量
等信息
运行时常量池，常量池是 *.class 文件中的，当该类被加载，它的常量池信息就会放入运行时常量
池，并把里面的符号地址变为真实地址