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jvm基礎(chǔ)篇一之內(nèi)存區(qū)域

Zachary / 2101人閱讀

摘要：堆區(qū)堆是虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中最大的一塊，它是被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，該區(qū)域在虛擬機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候創(chuàng)建。

運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域

? ?想要了解jvm，那對(duì)其內(nèi)存分配管理的學(xué)習(xí)是必不可少的；java虛擬機(jī)在執(zhí)行java程序的時(shí)候會(huì)把它所管理的內(nèi)存劃分成若干數(shù)據(jù)區(qū)域。這些區(qū)域有著不同的功能、用途、創(chuàng)建/銷毀時(shí)間。java虛擬機(jī)所分配管理的內(nèi)存區(qū)域如圖1所示

程序計(jì)數(shù)器

? ?程序計(jì)數(shù)器是一塊比較小的內(nèi)存空間，它可以看做是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的執(zhí)行位置的指針。在虛擬機(jī)中字節(jié)碼，解釋器工作時(shí)就是通過(guò)改變這個(gè)計(jì)數(shù)器的值來(lái)選取下一條需要執(zhí)行的指令；虛擬機(jī)完成分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理、線程恢復(fù)等功能都需要依靠它。
? ?我們知道jvm多線程是通過(guò)線程的輪流切換并分配處理器執(zhí)行時(shí)間的的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在任何時(shí)刻，一個(gè)處理器都只會(huì)執(zhí)行一條線程中的指令。為了使線程被切換后能恢復(fù)到正確的執(zhí)行位置，每條線程的程序計(jì)數(shù)器都應(yīng)該是獨(dú)立的，各條線程之間的計(jì)數(shù)器互不干涉，獨(dú)立存儲(chǔ)————程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)存區(qū)域?yàn)榫€程私有的內(nèi)存。

? ?如果線程正在執(zhí)行的是java方法，這個(gè)計(jì)數(shù)器記錄的是正在執(zhí)行的虛擬機(jī)字節(jié)碼指令的地址；如果執(zhí)行的是Native方法，這個(gè)計(jì)數(shù)器的值則為空。此內(nèi)存區(qū)域是唯一一個(gè)在jvm規(guī)范中沒(méi)有規(guī)定任何OutOfMemoryerror情況的區(qū)域

java虛擬機(jī)棧

? ?java虛擬機(jī)棧為線程私有的內(nèi)存，其生命周期與線程相同。每個(gè)方法在執(zhí)行的時(shí)候會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀用于存儲(chǔ)局部變量表、操作數(shù)棧、方法出口等信息。每一個(gè)方法從調(diào)用到執(zhí)行完成，就對(duì)應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)中從入棧到出棧的過(guò)程。其局部變量表存放了方法編譯期可知的各種基本數(shù)據(jù)類型、對(duì)象引用、returnAddress類型（指向一條字節(jié)碼指令的地址）jvm規(guī)范中，這個(gè)區(qū)域規(guī)定了兩種異常狀況：StackOverflowError和OutOfMemoryError。

本地方法棧

? ?本地方法棧的作用和虛擬機(jī)棧的作用很相似，它們的區(qū)別在于虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行java方法服務(wù)，而本地方法棧則為執(zhí)行本地方法服務(wù)。有的虛擬機(jī)直接把本地方法棧和虛擬機(jī)棧二合一。與虛擬機(jī)棧一樣，本地方法棧的異常也有兩個(gè)：StackOverflowError和OutOfMemoryError。

java堆區(qū)

? ?java堆是虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中最大的一塊，它是被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，該區(qū)域在虛擬機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候創(chuàng)建。這個(gè)區(qū)域的唯一目的就是存放對(duì)象實(shí)例。java堆是垃圾收集器工作的主要區(qū)域，由于垃圾收集器基本都采用分代收集的算法，所以java堆從垃圾收集器的角度來(lái)劃分可以細(xì)分為新生代和老年代；從內(nèi)存分配的角度來(lái)看，線程共享的java堆可能劃分出多個(gè)線程私有的分配緩沖區(qū)。

? ?java堆區(qū)可以是物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間，只要邏輯上是連續(xù)的即可；一般而言我們的虛擬機(jī)java堆內(nèi)存不是固定大小的，是可以擴(kuò)展的。如果在堆中沒(méi)有足夠內(nèi)存分配給對(duì)象實(shí)例，并且堆內(nèi)存無(wú)法再擴(kuò)展時(shí)，虛擬機(jī)將會(huì)拋出OutOfMemoryError異常。

方法區(qū)

? ?方法區(qū)與java堆區(qū)一樣是各個(gè)線程共享的內(nèi)存區(qū)域，這個(gè)區(qū)域存儲(chǔ)了類信息、常量、靜態(tài)變量等數(shù)據(jù)。java虛擬機(jī)規(guī)范中把方法區(qū)描述為堆得一部分邏輯，它又有一個(gè)名字——非堆，目的是與普通java堆進(jìn)行區(qū)分。相對(duì)而言垃圾收集器在這個(gè)區(qū)域很少活動(dòng)，因此一部分人把這個(gè)區(qū)域叫做“永久代”。這個(gè)區(qū)域的內(nèi)存回收目標(biāo)主要是針對(duì)常量池的回收和類型的卸載，然而類型卸載的條件是很苛刻的。該區(qū)域和和java堆區(qū)一樣，當(dāng)內(nèi)存不夠分配時(shí)會(huì)拋出OutOfMemoryError.

運(yùn)行時(shí)常量池

? ?運(yùn)行時(shí)常量池是方法區(qū)的一部分；一個(gè)Class文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述信息外，還有一項(xiàng)信息是編譯時(shí)常量池，用于存放編譯期生成的常量。編譯時(shí)常量池在類被加載后會(huì)放入方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中。與編譯期常量池不同的是，運(yùn)運(yùn)行時(shí)常量池是動(dòng)態(tài)的，運(yùn)行期間產(chǎn)生的新的常量也會(huì)被放入這個(gè)區(qū)域，如：String類的intern()方法。

小結(jié)

? ?該篇對(duì)jvm內(nèi)存只能算一個(gè)概覽，給小伙伴們介紹了一些概念性的東西，很多地方是值得去深入研究的，比如具體一個(gè)對(duì)象實(shí)例是如何被分配到堆內(nèi)存的，類的加載過(guò)程，方法執(zhí)行時(shí)方法棧的入棧與出棧的具體過(guò)程······。jvm博大精深，我在這提供一個(gè)梗概，小伙伴們?nèi)绻袝r(shí)間可以細(xì)細(xì)推敲推敲。

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    ChanceWong 評(píng)論0 收藏0

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