JVM运行流程-2. 运行时数据区

时间:2024-03-01 10:30:55

JVM 运⾏时数据区域也叫内存布局,但需要注意的是它和 Java 内存模型((Java Memory Model,简称 JMM)完全不同,属于完全不同的两个概念,它由以下 5 ⼤部分组成:
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2.1 堆(线程共享)

**堆的作⽤:**程序中创建的所有对象都在保存在堆中。
堆⾥⾯分为两个区域:新⽣代和⽼⽣代,新⽣代放新建的对象,当经过⼀定 GC 次数之后还存活的对象会放⼊⽼⽣代。新⽣代还有 3 个区域:⼀个 Endn + 两个 Survivor(S0/S1)。
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垃圾回收的时候会将 Endn 中存活的对象放到⼀个未使⽤的 Survivor 中,并把当前的 Endn 和正在使⽤的 Survivor 清楚掉。

2.2 Java虚拟机栈(线程私有)

Java 虚拟机栈的作⽤: Java 虚拟机栈的⽣命周期和线程相同,Java 虚拟机栈描述的是 Java ⽅法执⾏的内存模型:每个⽅法在执⾏的同时都会创建⼀个栈帧(Stack Frame)⽤于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、⽅法出⼝等信息。
堆内存、栈内存中,栈内存指的就是虚拟机栈。

Java 虚拟机栈中包含了以下 4 部分:
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  1. 局部变量表: 存放了编译器可知的各种基本数据类型(8⼤基本数据类型)、对象引⽤。局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配,当进⼊⼀个⽅法时,这个⽅法需要在帧中分配多⼤的局部变量空间是完全确定的,在执⾏期间不会改变局部变量表⼤⼩。简单来说就是存放⽅法参数和局部变量。
  2. 操作栈:每个⽅法会⽣成⼀个先进后出的操作栈。
  3. 动态链接:指向运⾏时常量池的⽅法引⽤。
  4. ⽅法返回地址:PC 寄存器的地址。

线程私有?
由于JVM的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执⾏时间的⽅式来实现,因此在任何⼀个确定的时刻,⼀个处理器(多核处理器则指的是⼀个内核)都只会执⾏⼀条线程中的指令。因此为了切换线程后能恢复到正确的执⾏位置,每条线程都需要独⽴的程序计数器,各条线程之间计数器互不影响,独⽴存储。我们就把类似这类区域称之为"线程私有"的内存。

2.3 本地方法栈(线程私有)

本地⽅法栈和虚拟机栈类似,只不过 Java 虚拟机栈是给 JVM 使⽤的,⽽本地⽅法栈是给本地⽅法使⽤的。

2.4 程序计数器(线程私有)

程序计数器的作⽤: ⽤来记录当前线程执⾏的⾏号的。
程序计数器是⼀块⽐较⼩的内存空间,可以看做是当前线程所执⾏的字节码的⾏号指⽰器。
如果当前线程正在执⾏的是⼀个Java⽅法,这个计数器记录的是正在执⾏的虚拟机字节码指令的地址;如果正在执⾏的是⼀个Native⽅法,这个计数器值为空。

程序计数器内存区域是唯⼀⼀个在JVM规范中没有规定任何OOM情况的区域!

2.5 方法区(线程共享)

方法区的作⽤: ⽤来存储被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据的。

运⾏时常量池是⽅法区的⼀部分,存放字⾯量符号引⽤
字⾯量 : 字符串(JDK 8 移动到堆中) 、final常量、基本数据类型的值。
符号引⽤ : 类和结构的完全限定名、字段的名称和描述符、⽅法的名称和描述符。