JVM笔记（二）JVM基本结构

JVM基本结构

一、运行时内存区域

java虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时内存区域。

1.程序计数器

Program Counter Register:可以看作当前线程（线程私有）所执行的字节码行号指示器。

2.Java虚拟机栈

Java Virtual Machine Stacks：也是线程私有的，描述了Java方法执行的内存模型：每个方法在执行时都会创建一个栈帧用于存储---局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用到执行完毕的过程，都对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

局部变量表：存放了方法内部编译期可知的各种基本数据类型，对象引用类型。

在虚拟机规范中，虚拟机栈规定了两种异常情况：

1）*Error：线程请求栈的深度大于虚拟机所允许的深度。

2）OutOfMemoryError：虚拟机动态时，无法申请到足够的内存。

3.本地方法栈

与虚拟机栈的方法栈作用相似，只是本地方法栈为虚拟机使用的Native方法服务。可抛出虚拟机栈相同的异常。

4.Java堆

Java Heap：被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。用于存放对象实例和数组。是Java垃圾收集器所管理的主要区域，因此也被称为“GC堆”。Java虚拟机规定，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可。

可以抛出OutOfMemory异常。

5.方法区

Method Area：线程共享区域，用于存放已经被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等信息。虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分。

6.运行时常量池

Runtime Constant Pool:方法区的一部分，Class文件中的常量池（用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用）中的内容，在类加载后进入方法区中的常量池存放（也可将运行期间新产生的常量放入池中）。

7.直接内存

在JDK 1.4中新加入了NIO（New Input/Output）类，引入了一种基于通道（Channel）与缓冲区（Buffer）的I/O方式，它可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。 这样能在一些场景中显著提高性能，因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。

二、JVM内存模型

 public class VolatileStopThread extends Thread{
     private volatile boolean stop=false;
     public void stopIt(){
         stop=true;
     }

     @Override
     public void run(){
         int i=0;
         while (!stop){
             i++;
         }
         System.out.println("Stoped running");
     }
 }

 public class MainClass {

     public static void main(String[] args) {
         //没有volatile -server运行无法停止
         //虽然很多情况下volatile性能比锁好但不能代替锁
         //因为volatile不是线程安全的
         VolatileStopThread v=new VolatileStopThread();
         v.start();
         try {
             Thread.sleep(1000);
             v.stopIt();
             Thread.sleep(1000);
         } catch (InterruptedException e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
 }

线程内有序意思是：在本线程内的变量什么的编译器是会考虑语义的。