JVM概念
JVM(Java Virtual Machine),其实就是对真实计算机系统的模拟,正因如此才能屏蔽物理机器的变化,从而提供Java程序运行的环境,实现“一次编译,到处运行”。
JVM内存结构
JVM内存结构概念
JVM在执行Java程序时,会把它管理的内存划分为若干个的区域,每个区域都有自己的用途和创建销毁时间,可以分为两大部分,线程私有区和共享区。而共享区有方法区和堆,私有区则有程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈等数据区域。
方法区
方法区(Method Area)是用于存储类结构信息的地方,包括常量池、静态变量、构造函数等类型信息,类型信息是由类加载器在类加载时从类文件中提取出来的。
方法区同样存在垃圾收集,因为用户通过自定义加载器加载的一些类同样会成为垃圾,JVM会回收一个未被引用类所占的空间,以使方法区的空间达到最小。
方法区中还存在着常量池,常量池包含着一些常量和符号引用(加载类的连接阶段中的解析过程会将符号引用转换为直接引用)。
方法区是线程共享的。
堆
堆(heap)是存储java实例或者对象的地方,是GC的主要区域,同样是线程共享的内存区域。
Java 堆(Java Heap)是Java 虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java 堆是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。
程序计数器
程序计数器(Program Counter Register)是JVM中一块较小的内存区域,保存着当前线程执行的虚拟机字节码指令的内存地址。Java多线程的实现,其实是通过线程间的轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的,在任何时刻,处理器都只会执行一个线程中的指令。在多线程场景下,为了保证线程切换回来后,还能恢复到原先状态,找到原先执行的指令,所以每个线程都会设立一个程序计数器,并且各个线程之间不会互相影响,程序计数器为”线程私有”的内存区域。
如果当前线程正在执行Java方法,则程序计数器保存的是虚拟机字节码的内存地址,如果正在执行的是Native方法(非Java方法,JVM底层有许多非Java编写的函数实现),计数器则为空。程序计数器是唯一一个在Java规范中没有规定任何OutOfMemory场景的区域。
虚拟机栈
虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)和线程是紧密联系的,每创建一个线程时就会对应创建一个Java栈,所以Java栈也是”线程私有”的内存区域,这个栈中又会对应包含多个栈帧,每调用一个方法时就会往栈中创建并压入一个栈帧,栈帧是用来存储方法数据和部分过程结果的数据结构,每一个方法从调用到最终返回结果的过程,就对应一个栈帧从入栈到出栈的过程。
虚拟机栈是一个后入先出的数据结构,线程运行过程中,只有一个栈帧是处于活跃状态的,被称为”当前活动帧栈”,当前活动帧栈始终是虚拟机栈的栈顶元素。
本地方法栈
- 本地方法栈(Native Method Stack)和虚拟机栈的作用相似,不过虚拟机栈是为Java方法服务的,而本地方法栈是为Native方法服务的。
JAVA堆和栈(内存)的区别
- Java栈存储基本类型变量和对引用,Java堆则存取对象和数组实例;
- 栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在RAM中存放数据的地方。与C++不同,Java自动管理栈和堆,程序员不能直接地设置栈或堆。
- 栈存取速度比堆快,仅次与CPU寄存器,栈中的数据大小和生存期必须是确定的;堆是可以动态分配内存大小的,栈在运行时动态分配内存,存取速度较栈慢。
- 栈内存归属于单个线程,每个线程都会有一个栈内存,其存储的变量只能在其所属线程中可见,即栈内存可以理解成线程的私有内存。而堆内存中的对象对所有线程可见。堆内存中的对象可以被所有线程访问。
- 如果栈内存没有可用的空间存储方法调用和局部变量,JVM会抛出java.lang.StackOverFlowError。而如果是堆内存没有可用的空间存储生成的对象,JVM会抛出java.lang.OutOfMemoryError。
(全文完)3/23/2018 10:38:18 PM