Java 一、java 虚拟机内存模型

beijingniuniu · October 11, 2019 · 175 hits

一、java虚拟机内存模型是java程序运行的基础,为了能使java应用程序正常运行,JVM虚拟机将其内存分为程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、java堆和方法区。

程序计数器用于存放下一条运行的指令;

虚拟机栈和本地方法栈用于存放函数调用堆栈信息;

java堆用于存放java程序运行时所需的对象;

方法区用于存放程序的类元数据信息。

1、程序计数器,是一块很小的内存空间。由于java是支持线程的语言,当线程数量超过CPU数量时,线程之间根据时间片轮询抢夺CPU资源。每一个线程都必须用一个独立的程序计数器,用于记录下一条要运行的指令。各个线程的计数器互不影响,独立工作。是一块线程私有的内存空间。(如果当前线程正在执行一个java方法,则程序计数器记录正在执行的java字节码地址,如果当前线程正在执行Native方法,则程序计数器为空)

2、java虚拟机栈,是线程的私有的内存空间,它和java线程在同一时间创建,它保存方法的局部变量、部分结果,并参与方法的调用和返回。如果线程在计算过程中,请求的栈深度大于最大可用的栈深度,则抛出StackOverflowError ,如果java栈可以动态扩展,而在扩展栈的过程中,没有足够的内存空间来支持栈的扩展,则抛出OutOfMemoryError。

3、本地方法栈,和java虚拟机栈的功能相似,java虚拟机栈用于管理java函数的调用,而本地方法栈用于管理本地方法的调用。本地方法并不是用java实现的,而是使用c实现的。在SUN的Hot Spot虚拟机中,不区分本地方法栈和虚拟机栈。因此,和虚拟机栈一样,也会抛出StackOverflowError 和OutOfMemoryError。

4、java堆,java堆是虚拟机所管理的内存中最大的一个块,是所有线程共享的一块区域,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。从内存回收的角度来看,由于现在收集器基本都是采用分代收集算法,所以java堆还可以细分为,新生代和老年代,新生代可以分为,Eden空间,From Survivor空间和To Survivor空间。java堆可以处于物理上不连续的内存空间中,只要逻辑连续即可。并且可以支持扩展来实现(通过-Xmx和-Xms)控制。

5、方法区与java堆一样,也是线程共享的内存区域,主要存放类的类型信息、常量池、域信息、方法信息。类型信息包括类的完整名称、父类的完整名称、类型修饰符(public、protected、private)和类型的直接接口类表;常量池包括这个类方法、域等信息所引用的常量信息;域信息包括域名称、域类型和域修饰符;方法信息包括方法名称、返回类型、方法参数、方法修饰符、方法字节码、操作数栈和方法帧栈的局部变量区大小以及异常表。总之,方法区保持信息,大部分来自于class文件,是java应用程序运行必不可少的重要数据。但是用永久代实现方法区,会更容易出现内存溢出的问题,因此,对于HotSpot虚拟机,官方发布的路线图信息,现在也有放弃永久代并逐步改为采用Native Memory来实现方法区的规划了。JDK1.7的HotSpot中,已经把原本放在永久代的字符串常量池移除了。

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