JVM堆和栈

这里只是站在性能监控和分析的角度分享性能测试工程师最关心的JVM知识

不啰嗦，直接总结

• 栈是线程私有的，堆是线程共享的

• 栈是运行时单位，堆是存储单位

• 栈解决程序运行问题，堆解决数据存储问题

• 栈中存的基本数据类型和堆中对象的引用,堆中存的是对象

• 栈代表了处理逻辑，而堆代表了数据

• 栈空间不足抛出异常：java.lang.StackOverflowError

• 堆空间不足抛出异常：java.lang.OutOfMemoryError 

监控和分析基本思路

1. 栈

线程是cpu的基本执行单元，而线程的执行信息又存储在栈空间里，所以我们对cpu资源的分析核心就是栈数据的分析，也就是经常说的对线程做dump（拍快照）。

cpu常见的瓶颈主要有两种：

• cpu资源很容易被消耗掉，导致cpu资源利用率超高

• 不管给多大压力，cpu的资源利用率总是上不去 

这些问题分析的入口基本都是对栈的分析，所以栈善于分析如下问题：

系统无缘无故CPU过高

系统挂起，无响应

系统运行越来越慢

性能瓶颈，如无法充分利用CPU等

线程死锁、死循环，饿死等

线程数量太多导致系统失败，如无法创建线程等 

            2.堆

内存泄漏，垃圾回收（GC），这些就是对堆的监控和分析了（当然，堆内存不足的时候也会导致cpu超高的（例如频繁full gc），这是后话了）

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.class格式的文件通过JVM运行在不同的操作系统平台上，那么这些程序在JVM里面到底是怎么运行的呢？JVM又有哪些内容组成？哪些又是我们必须掌握的知识呢？

代码执行过程

Java虚拟机内部体系结构

 中文对照:

  在上图的内存空间（Java Memory Allocation Area）中，对我们来说最核心两块内存区域就是堆（Heap）和栈（Stack）了，这也是咱们监控和分析的重点！

在Java中一个线程就会相应有一个线程栈与之对应，这点很容易理解，因为不同的线程执行逻辑有所不同，因此需要一个独立的线程栈。而堆则是所有线程共享的，意思就是所有线程共用一个堆，线程执行过程中所产生的对象都在堆里面扔着呢！

    栈因为是运行单位，因此里面存储的信息都是跟当前线程（或程序）相关信息的。包括局部变量、程序运行状态、方法返回值等等；而堆只负责存储对象信息。

    堆和栈中，栈是程序运行最根本的东西。程序运行可以没有堆，但是不能没有栈。而堆是为栈进行数据存储服务，说白了堆就是一块共享的内存。不过，正是因为堆和栈的分离的思想，才使得Java的垃圾回收成为可能。