JVM中内存模型/内存空间的示例分析

小编给大家分享一下JVM中内存模型/内存空间的示例分析,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!

    JVM内存模型/内存空间

    Java虚拟机JVM运行起来,就会给内存划分空间,这块空间成为运行时数据区。

    运行时数据区主要划分为以下 6个 :

    JVM中内存模型/内存空间的示例分析

    ① 程序计数器 (Program Counter Register)

    • 一块较小的内存空间,可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器

    • 线程私有的内存

    • 值得注意的是:《Java虚拟机规范》中,唯一一个没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域!!!

    程序计数器也可以称为PC寄存器,通俗的讲就是指令缓存,它主要用来缓存当前程序执行的下一条指令的地址,CPU根据这个地址找到将要执行的指令。这个寄存器是JVM内部实现的,不是物理概念上的计数器,不过和JVM的实现逻辑一样。

    ② Java虚拟机栈 (VM Stack) 

    • Java方法执行的线程内存模型

    • 每一个线程运行起来的都会对应一个栈(线程栈),栈中的数据是该线程独有的,不会产生资源共享的情况,因此线程栈是线程安全的。

    • 栈当中存放的是栈帧 

      • 每个Java方法的执行对应着一个栈帧的进栈和出栈的操作

      • 当线程调用方法时,就形成一个栈帧,并将这个栈帧进行压栈操作,方法执行完之后进行出栈操作。

      • 这个栈帧中包括:局部变量、操作数栈、指向当前方法对应类的常量池引用、方法返回地址等信息

    • 为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务

    • 线程私有的内存

    • 其生命周期与线程相同

    • 两类异常:

      • 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError异常

      • 如果JVM栈容量可以动态扩展,当栈扩展时无法申请到足够的内存时,会抛出OutOfMemoryError异常

    ③ 本地方法栈 (Native Method Stack)

    区别于 “Java虚拟机栈” 

    • 本地方法栈只为虚拟机使用到的本地(Native)方法服务,为其运行提供内存环境 

      • 本地方法是指JVM需要调用非Java语言所实现的方法,例如C/C++/C# 

    • JVM栈运行的是Java方法

    在JVM规范中,没有强化性要求实现方一定要划分出本地方法栈(例如:HotSpot虚拟机将本地方法栈和栈合二为一)和具体实现(不同的操作系统,对JVM规范的具体实现都不一样)。

    • 同 “Java虚拟机栈” 一样,本地方法栈也有两类异常: 

      • 栈深度溢出时,将抛出StackOverflowError异常

      • 栈扩展失败时,会抛出OutOfMemoryError异常

    ④ Java堆 (Java Heap) 

    • 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

    • 唯一的目的:存放对象示例。

      • Java中 “几乎” 所有的对象实例都在这里分配内存;

      • 但是,由于现在技术发展,说 “Java对象示例都分配在堆上” 也渐渐变得不是那么绝对了。

    •  Java堆是垃圾收集器管理的内存区域,也称“GC堆”。 

      • 堆内存中的对象没有被引用,会自动被Java的垃圾回收机制回收。

    • 当在方法中定义了局部变量:

      • 如果局部变量是基本数据类型,直接存放在栈内存中;

      • 如果局部变量是引用数据类型,会将变量值存放在堆内存中,栈内存中只存放引用地址。

    • Java堆可以处于物理上不连续的内存空间,但在逻辑上它应该是被视为连续的。

      JVM中内存模型/内存空间的示例分析