Java虚拟机的基本结构

时间：2022-12-26 18:34:32

java虚拟机基本结构

包括：方法区、Java堆、Java栈、本地方法区、程序计数器等。
参考《输入理解Java虚拟机》，如下图：
Java虚拟机的基本结构

其中方法区和堆是由所有线程共享，而Java栈、本地方法区、程序计数器是线程私有。

java 堆

是与应用程序最相关的区域，几乎所有的对象都在堆上创建。java堆最常见的结构是将其分为新生代和老年代，新生代又分为eden区和survivor区。survivor区又分为大小相等的from区和to区。

java -Xmx(-Xms)32m  class [args...] //指定堆的最大最小可用内存32m
java -XX:+PrintGC SimpleArgs //执行SimpleArgs.class并打印GC日志

java 栈

java栈是和线程密切相关的私有内存空间，在java栈中，每一次函数调用就会有一个对应栈帧被压入java栈。当函数返回的时候，栈帧从java栈中被弹出。函数返回有两种方式：正常return和抛出异常。
每一个栈帧中包含：局部变量表、操作数栈、帧数据区等几个部分。

java -Xss256k  class [args...] //指定线程最大栈空间256k
  • 局部变量表
    保存函数的参数及局部变量。局部变量表的槽位是可以复用的，当局部变量过了其作用域，其作用域后声明的局部变量会有可能复用过期的局部变量的槽位。
public static void method1() {
int a=0;
int b=0;
    }
    index   name
0       this
1       a
2       b
该函数在运行中最大局部变量为3字，实例方法的第一个局部变量都是this引用。
public static void method1() {
        {
int a=0;
        }
int b=0;
    }
    index   name
0       this
1       a
1       b
该函数在运行中最大局部变量为2字，b复用了a的槽位。

  • 操作数栈
    保存计算的中间结果，操作数栈也是一个先进后出的数据结构。

  • 帧数据区
    包括常量池指针、正常方法返回和异常处理等。帧数据区包含异常处理表：

Exception table
from  to  target type
4     16  19     any

表示在字节码偏移量为4-16字节可能抛出异常，遇到异常则跳转到字节码偏移19处执行。

java 方法区

在JDK1.6、JDK1.7中，方法区可以理解为永久区（Perm）。

java -XX:PermSize class [args...] //设置初始永久区大小
java -XX:MaxPermSize class [args...] //设置最大永久区大小，默认为64MB

在JDK1.8中永久区被移除，取而代之的是元数据区，这是一块堆外直接内存，使用系统资源。

java -XX:MaxMetaspaceSize class [args...] //设置最大永久区大小,默认可以耗尽系统内存资源
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