首先Java源代码文件(.java后缀)会被Java编译器编译为字节码文件(.class后缀),然后由JVM中的类加载器加载各个类的字节码文件,加载完毕之后,交由JVM执行引擎执行。在整个程序执行过程中,JVM会用一段空间来存储程序执行期间需要用到的数据和相关信息,这段空间一般被称作为Runtime Data Area(运行时数据区),也就是我们常说的JVM内存。因此,在Java中我们常常说到的内存管理就是针对这段空间进行管理(如何分配和回收内存空间
1、类加载子系统:负责从文件系统或者网络中加载Class信息,加载的类信息存放于一块称为方法区的内存空间。
2、方法区:除了类的信息外,方法区中可能还会存放运行时常量池信息,包括字符串字面量和数字字面量。
3、Java堆:在虚拟机启动的时候建立,它是java程序最主要的内存工作区域。几乎所有的Java对象实例都存放在Java堆中。堆空间是所有线程共享的,这是一块与Java应用密切相关的内存区间。
4、Java的NIO库允许Java程序使用直接内存:直接内存是在Java堆外的、直接向系统申请的内存空间。通常,访问直接内存的速度会优于Java堆。因此出于性能考虑,读写频繁的场合应考虑使用直接内存。因为直接内存不在java堆内,因此直接内存的大小不会直接受限于jvm参数-Xmx,而它和java堆的总和,受制于操作系统的内存大小。
5、垃圾回收系统:对java堆、方法区、直接内存进行回收。Java堆是垃圾收集器的工作重点。
6、每一个Java虚拟机线程都有一个私有的Java栈:一个线程的Java栈在线程创建的时候被创建。Java栈中保存着帧信息,Java栈中保存着局部变量、方法参数,同时和Java方法的调用、返回密切相关。
7、本地方法栈:与java栈非常类似,最大的不同在于Java栈用于Java方法的调用,而本地方法栈则用于本地方法调用。作为对Java虚拟机的重要扩展,Java虚拟机允许Java直接调用本地方法。native method
8、PC(Program Counter):PD寄存器也是每个线程私有的空间,Java虚拟机会为每个Java线程创建PC寄存器。在任意时刻,一个Java线程总是在执行一个方法,这个正在被执行的方法称为当前方法。如果当前方法不是本地方法,PC寄存器就会指向当前正在被执行的指令,若是本地方法,则PC的值就是undefined。
9、执行引擎:最核心的组件之一,负责执行虚拟机的字节码。现代虚拟机为了提高执行效率,会使用即时编译技术将方法编译成机器码后再执行。
案例详情:
User user = new User();
堆:解决的是数据存储的问题,即数据怎么放,放在哪里 u1 u2实例
栈:解决程序的运行问题,即程序如何执行,或者说如何处理数据。u1 u2局部变量
方法区:辅助堆栈的块永久区(Perm),解决堆栈信息的产生,是先决条件。User类及方法实现
Java堆不同结构:新生代和老年代
新生代存放新生的对象或者年龄不大的对象,老年代则存放老年对象
新生代分为:eden区、s0区、s1区(from和to区域,两块大小相等并且可以互换角色的空间)
对象首先分配在eden区,在一次新生代回收后,如果对象还存活,则会进入s0和s1区,之后每经过一次新生代回收,如果对象存活则它的年龄就加1,当对象达到一定的年龄后,则进入老年代 [s0和s1 "复制算法"]
Java栈:一块线程私有的内存空间,由三部分组成:局部变量表、操作数栈、帧数据区
局部变量表:用于报错函数的参数及局部变量
操作数栈:主要保存计算过程中间结果,同时作为计算过程中变量临时的存储空间
帧数据区:除了局部变量表和操作数栈外,还需要一些数据来支持常量池的解析,这里帧数据区保存着访问变量池的指针,方便程序访问变量池,另外,当函数返回或者出现异常时,虚拟机必须有一个异常处理表,方便发送异常的时候找到异常的代码,因此异常处理表也是帧数据区的一部分。
方法区:和堆一样,是一块所有线程共享的内存区域,它保存系统的类信息,比如类的字段、方法、常量池等。方法区的大小取决于系统保存多少个类,如果系统定义太多的类,导致方法区溢出。虚拟机同样会抛出内存溢出错误,方法区可以理解为永久区Perm。
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