深入理解Java虛擬機 - Java內存區(qū)域
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- 2018-05-04 15:15:29
Java虛擬機在執(zhí)行Java程序的過程中會把它所管理的內存劃分為若干個不同的數(shù)據區(qū)域。 這些區(qū)域都有各自的用途,以及創(chuàng)建和銷毀的時間,有的區(qū)域隨著虛擬機進程的啟動而存在,有些區(qū)域則依賴用戶線程的啟動和結束而建立和銷毀。
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虛擬機在執(zhí)行Java程序的過程中會把它所管理的內存劃分為若干個不同的數(shù)據區(qū)域。 這些區(qū)域都有各自的用途,以及創(chuàng)建和銷毀的時間,有的區(qū)域隨著虛擬機進程的啟動而存在,有些區(qū)域則依賴用戶線程的啟動和結束而建立和銷毀。
程序計數(shù)器
程序計數(shù)器:是一塊較小的內存
空間,它可以看作是當前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器。每個線程都有自己的獨立的程序計數(shù)器。如果線程正在執(zhí)行的是Java方法,那么這個計數(shù)器的值就是正在執(zhí)行的虛擬機字節(jié)碼指令的地址;如果正在執(zhí)行的是Native方法,這個計數(shù)器值為空(undefined)。此內存區(qū)域是唯一一個在Java虛擬機規(guī)范中沒有規(guī)定任何OutOfMemoryError情況的區(qū)域。
Java虛擬機棧
線程私有的,它的生命周期與線程相同。虛擬機棧描述的是Java方法執(zhí)行的內存模型:每個方法執(zhí)行的同時都會創(chuàng)建一個棧幀用于存儲局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、方法出口等信息。局部變量表存放了編譯期可知的各種基本數(shù)據類型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)、對象引用和returnAddress類型(指向了一條字節(jié)碼指令的地址)。其中64位長度的long和double類型的數(shù)據會占用2個局部變量空間(slot),其余的數(shù)據類型占1個。局部變量表所需的內存空間在編譯期間分配完成,當進入一個方法時,這個方法需要在幀中分配多大的局部變量空間是完全確定的,在方法運行期間不會改變局部變量表的大小。如果線程請求棧的深度大于虛擬機所允許的深度,將拋出StackOverflowError異常;無法申請到內存拋出OutOfMemoryError異常。
本地方法棧
本地方法棧與虛擬機棧所發(fā)揮的作用是非常相似的,它們之間的區(qū)別不過是虛擬機棧為虛擬機執(zhí)行
java方法,而本地棧則為虛擬機使用到的Native方法服務。
Java堆
Java堆是線程共享的,在虛擬機啟動時創(chuàng)建。此區(qū)域的唯一目的就是存放對象實例,幾乎所有的對象實例都在這里分配內存。Java堆是垃圾收集器管理的主要區(qū)域,因此很多時候也被稱作“GC堆”。由于現(xiàn)在收集器基本都采用分代收集算法,所以Java堆中還可以細分為:新生代和老年代;再細致一點的有Eden空間、From Survivor空間、To Survivor空間等。在實現(xiàn)時,既可以實現(xiàn)成固定大小的,也可以是可擴展的,不過當前主流的虛擬機都是按照可擴展來實現(xiàn)的(通過-Xmx和-Xms控制)。
方法區(qū)(永久代)
線程共享,用于存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據。這區(qū)域的內存回收目標主要是針對常量池的回收和對類型的卸載!
運行時常量池
他是方法區(qū)的一部分,Class文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述信息外,還有一項信息就是常量池,用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用,這部分內容將在類加載后進入方法區(qū)的運行時常量池中存放。
直接內存
直接內存不是虛擬機運行時數(shù)據區(qū)的一部分。但是這部分內存也被頻繁地使用,而且也可能導致OutOfMemoryError異常出現(xiàn)。在JDK1.4中新加入了NIO類,引入了一種基于通道與緩存區(qū)(buffer)的I/O方式,它可以使用Native函數(shù)庫直接分配堆外內存,然后通過一個存儲在Java堆中的DirectByteBuffer對象作為這塊內存的引用進行操作。這樣能在一些場景中顯著提高性能,因為避免了在Java堆和Native堆中來回復制數(shù)據。
以上就是Java內存區(qū)域的全部介紹。