做标签网站邀请码,wordpress增加访问速度,php做网站最容易,企业网站城市分站系统方法栈
方法栈并不是某一个 JVM 的内存空间#xff0c;而是我们描述方法被调用过程的一个逻辑概念。
在同一个线程内#xff0c;T1()调用T2()#xff1a;
T1()先开始#xff0c;T2()后开始#xff1b;T2()先结束#xff0c;T1()后结束。 堆和栈概述
从英文单词角度来…方法栈
方法栈并不是某一个 JVM 的内存空间而是我们描述方法被调用过程的一个逻辑概念。
在同一个线程内T1()调用T2()
T1()先开始T2()后开始T2()先结束T1()后结束。 堆和栈概述
从英文单词角度来说 栈stack堆heap 从数据结构角度来说 栈和堆一样都是先进后出后进先出的数据结构 从 JVM 内存空间结构角度来说 栈通常指 Java 方法栈存放方法每一次执行时生成的栈帧。堆JVM 中存放对象的内存空间。包括新生代、老年代、永久代等组成部分。 栈帧
栈帧存储的数据
方法在本次执行过程中所用到的局部变量、动态链接、方法出口等信息。栈帧中主要保存3 类数据 本地变量Local Variables输入参数和输出参数以及方法内的变量。 栈操作Operand Stack记录出栈、入栈的操作。 栈帧数据Frame Data包括类文件、方法等等。 栈帧的结构 局部变量表方法执行时的参数、方法体内声明的局部变量操作数栈存储中间运算结果是一个临时存储空间帧数据区保存访问常量池指针异常处理表 栈帧工作机制 当一个方法 A 被调用时就产生了一个栈帧 F1并被压入到栈中
A 方法又调用了 B 方法于是产生栈帧 F2 也被压入栈
B 方法又调用了 C 方法于是产生栈帧 F3 也被压入栈
……
C 方法执行完毕后弹出 F3 栈帧
B 方法执行完毕后弹出 F2 栈帧
A 方法执行完毕后弹出 F1栈帧
……
遵循“先进后出”或者“后进先出”原则。 图示在一个栈中有两个栈帧
栈帧 2 是最先被调用的方法先入栈
然后方法 2 又调用了方法 1栈帧 1 处于栈顶的位置
栈帧 2 处于栈底执行完毕后依次弹出栈帧 1 和栈帧 2
线程结束栈释放。
每执行一个方法都会产生一个栈帧保存到栈的顶部顶部栈就是当前方法该方法执行完毕后会自动将此栈帧出栈。
典型案例
请预测下面代码打印的结果34
int n 10;
n (n) (n);
System.out.println(n);实际执行结果32
使用 javap 命令查看字节码文件内容 D:\record-video-original\day03\codejavap -c Demo03JavaStackExample.class Compiled from Demo03JavaStackExample.java public class Demo03JavaStackExample{ public Demo03JavaStackExample(); Code: 0: aload_0 1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object.init: ()V 4: return public static void main(java.lang.String[]); Code: 0: bipush 10 2: istore_1 3: iload_1 4: iload_1 5: iinc 1, 1 8: iinc 1, 1 11: iload_1 12: iadd 13: iadd 14: istore_1 15: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream; 18: iload_1 19: invokevirtual #3 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V 22: return } 内存执行过程分析 栈溢出异常
异常名称
java.lang.StackOverflowError
异常产生的原因
下面的例子是一个没有退出机制的递归
public class StackOverFlowTest {public static void main(String[] args) {methodInvokeToDie();}public static void methodInvokeToDie() {methodInvokeToDie();}}抛出的异常信息 Exception in thread main java.lang.StackOverflowError at com.atguigu.jvm.test.StackOverFlowTest.methodInvokeToDie(StackOverFlowTest.java:10) at com.atguigu.jvm.test.StackOverFlowTest.methodInvokeToDie(StackOverFlowTest.java:10) at com.atguigu.jvm.test.StackOverFlowTest.methodInvokeToDie(StackOverFlowTest.java:10) at com.atguigu.jvm.test.StackOverFlowTest.methodInvokeToDie(StackOverFlowTest.java:10) at com.atguigu.jvm.test.StackOverFlowTest.methodInvokeToDie(StackOverFlowTest.java:10) 原因总结方法每一次调用都会在栈空间中申请一个栈帧来保存本次方法执行时所需要用到的数据。但是一个没有退出机制的递归调用会不断申请新的空间而又不释放空间这样迟早会把当前线程在栈内存中自己的空间耗尽。
栈空间的线程私有验证
提出问题
某一个线程抛出『栈溢出异常』会导致其他线程也崩溃吗从以往的经验中我们判断应该是不会下面通过代码来实际验证一下。
代码
new Thread(()-{while(true) {try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);System.out.println(Thread.currentThread().getName() working);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}, thread-01).start();new Thread(()-{while(true) {try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);// 递归调用一个没有退出机制的递归方法methodInvokeToDie();System.out.println(Thread.currentThread().getName() working);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}, thread-02).start();new Thread(()-{while(true) {try {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);System.out.println(Thread.currentThread().getName() working);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}, thread-03).start();结论:02 线程抛异常终止后01 和 03 线程仍然能够继续正常运行说明 02 抛异常并没有影响到 01 和 03说明线程对栈内存空间的使用方式是彼此隔离的。每个线程都是在自己独享的空间内运行反过来也可以说这个空间是当前线程私有的。 堆空间 堆空间工作机制
新创建的对象会被放在Eden区当Eden区中已使用的空间达到一定比例会触发Minor GC每一次在Minor GC中没有被清理掉的对象就成了幸存者幸存者对象会被转移到幸存者区幸存者区分成from区和to区from区快满的时候会将仍然在使用的对象转移到to区然后from和to这两个指针彼此交换位置 口诀复制必交换谁空谁为to 如果一个对象经历15次GC仍然幸存那么它将会被转移到老年代如果幸存者区已经满了即使某个对象尚不到15岁仍然会被移动到老年代最终效果 Eden区主要是生命周期很短的对象来来往往老年代主要是生命周期很长的对象例如IOC容器对象、线程池对象、数据库连接池对象等等幸存者区作为二者之间的过渡地带关于永久代 从理论上来说属于堆从具体实现上来说不属于堆
永久代在各个JDK版本之间的演变
永久代常量池≤JDK1.6有在方法区JDK1.7有但开始逐步“去永久代”在堆≥JDK1.8无在元空间
方法区、元空间、永久代之间关系 堆、栈、方法区之间关系 堆溢出异常
异常名称
java.lang.OutOfMemoryError也往往简称为 OOM。
异常信息
Java heap space针对新生代、老年代整体进行Full GC后内存空间还是放不下新产生的对象PermGen space方法区中加载的类太多了典型情况是框架创建的动态类太多导致方法区溢出
我们可以参考下面的控制台日志打印 [GC (Allocation Failure) 4478364K-4479044K(5161984K), 4.3454766 secs] [Full GC (Ergonomics) 4479044K-3862071K(5416448K), 39.3706285 secs] [Full GC (Ergonomics) 4410423K-4410422K(5416448K), 27.7039534 secs] [Full GC (Ergonomics) 4629575K-4621239K(5416448K), 24.9298221 secs] [Full GC (Allocation Failure) 4621239K-4621186K(5416448K), 29.0616791 secs] Exception in thread main java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3210) at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3181) at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:261) at java.util.ArrayList.ensureExplicitCapacity(ArrayList.java:235) at java.util.ArrayList.ensureCapacityInternal(ArrayList.java:227) at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:458) at com.atguigu.jvm.test.JavaHeapTest.main(JavaHeapTest.java:16) 小练习
测试代码
查看下面程序在每个步骤中内存的状态
public class Review {// 静态变量类变量public static Review review new Review();public void showMessage() {// 局部变量Review reviewLocal new Review();}// 程序入口public static void main(String[] args) {// 局部变量Review reviewMain new Review();// 通过局部变量调用对象的方法reviewMain.showMessage();// 手动 GCSystem.gc();}
}各状态分析 栈和堆的区别 堆和栈的区别主要体现在以下几个方面。
内存分配方式
栈stack和堆heap都是内存中的一段区域但它们的内存分配方式是不同的。栈是由程序自动创建和释放的通常用于存储函数调用时的临时变量、函数的返回地址等信息。而堆则是由程序员手动申请和释放的通常用于存储程序中需要动态分配的内存如动态数组、对象等。
内存管理方式
栈的内存分配是按照“后进先出”的原则进行的即最后一个进入栈的变量最先被释放。因此栈中的内存管理是由系统自动完成的程序员不需要过多考虑内存的分配和释放问题。堆的内存管理则需要程序员自行负责使用完毕后必须手动释放否则会导致内存泄漏或其他问题。
内存大小
栈的容量较小一般只有几百KB到几MB的空间具体容量由操作系统和编译器决定。相对而言堆用于存储较大的数据结构大小一般比栈要大得多可以动态扩展内存空间。但是因为堆需要手动管理内存如果不及时释放会导致内存泄漏进而影响系统性能。
访问速度
因为栈的内存分配是系统自动完成的所以访问速度相对堆更快。栈中的数据直接存放在系统内存中而访问堆中的数据需要通过指针进行间接访问会造成一定的时间损耗。此外在多线程环境下由于栈的线程独享所以不会发生竞争问题。而堆则需要考虑多线程并发访问时的同步和互斥机制。
应用场景
栈适合用于存储局部变量和函数调用主要用于内存的临时分配而堆适合用于存储需要动态分配和管理的数据结构如动态数组、字符串、对象等。在实际开发中应该根据具体的应用场景选择合适的内存分配方式。
