JVM---内存结构

程序计数器

Program Counter Register

• 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

每个线程运行所需要的内存，成为虚拟机栈
每一个栈是由多个栈帧组成，栈帧是每个方法运行时需要的内存，一个栈帧对应着一个方法调用
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

垃圾回收是否涉及栈内存？
不会，栈内存是一次次的方法调用产生的栈帧内存，而栈帧内存在方法调用完成后，会自动出栈。
栈内存分配越大越好吗？
通过参数-Xss size参数来指定栈的大小
栈内存如果分配的大，则可以执行的线程数，越来越少，因为物理内存是一定的。
方法内的局部变量是否是线程安全？
局部变量是线程私有的，所以是线程安全的
如果变量是多个共享的，则需要考虑线程安全问题
总结：如果方法内的局部变量没有逃离方法的作用范围，它是线程安全的
如果局部变量引用了对象，并逃离方法的作用范围，需要考虑线程安全
(引用作为参数，作为返回值)

/**
 * 局部变量的线程安全问题
 */
public class Demo1_17 {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append(4);
        sb.append(5);
        sb.append(6);
        new Thread(()->{
            m2(sb);
        }).start();
    }

    public static void m1() { //线程安全的
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append(1);
        sb.append(2);
        sb.append(3);
        System.out.println(sb.toString());
    }

//不是线程安全的，StringBuilder作为参数，main线程在修改它，新的线程也在修改，属于线程共享的
    public static void m2(StringBuilder sb) { 
        sb.append(1);
        sb.append(2);
        sb.append(3);
        System.out.println(sb.toString());
    }

//不是线程安全的，当成结果返回，其他线程可以修改它的值
    public static StringBuilder m3() { 
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append(1);
        sb.append(2);
        sb.append(3);
        return sb;
    }
}

栈内存溢(java.lang.*Error)

• 栈帧过多导致栈内存溢出(方法的递归调用)
• 栈帧过大导致栈内存溢出(出现情况较少)
• 第三方库的使用也会导致栈内存溢出(json解析)

线程运行诊断

案例1：cpu占用过多

• linux中用top定位那个进程对cpu的占用过高
• ps H -eo pid，tid, %cpu | grep 进程id(ps命令进一步定位是哪个线程引起的cpu占用过高)
• 使用JDK自带的jstack工具，使用的格式：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

本地方法栈

给本地方法运行提供内存空间，也是线程私有的

堆

• 通过new关键字，创建对象都会使用堆内存
• 它是线程共享的，堆中对象需要考虑线程安全问题
• 有垃圾回收机制

堆内存溢出问题(java.lang.OutOfMemoryError)

调整堆空间的最大值：-Xmx
排查堆内存问题时，将堆空间调小些

堆内存诊断

jps工具：查看当前系统中有哪些java进程，显示进程编号
jmap工具：查看堆内存占用情况，只能查询某一个时刻进程堆内存占用情况，jmap -head 进程id
jconsole工具：图形界面的，多功能的监测工具(线程，cpu)，可以连续监测
jvisualvm工具：图形界面的

方法区

是线程共享的，存储了和类的结构相关的信息，方法区在虚拟机启动时创建，方法区是一个规范，可有不同的实现，JDK1.8之前方法区采用永久代实现，JDK1.8方法区采用元空间来实现