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jvm的内存结构
mingmings 阅读 41 次
1月20日发布

Jvm的内存结构是理解jvm的基础,下面我用最浅显易懂的语言来分析一下jvm的内存结构,jvm内存分为五大块:

图片描述

标灰的是线程公有的内存区域,没有标灰的是线程私有

一:程序计数器 :程序计数器是用来指示当前线程要执行哪条指令 ,并且在执行完该条指令后让程序计数器指向下一条指令,直到将程序执行完毕。指令需要靠cpu来执行,在多线程中,多个线程是通过轮流切换分配cpu的时间片而执行的,在切换时需要记录当前执行到了哪条指令以便将来继续执行,每一个线程都需要有自己的程序计数器,所以程序计数器是线程私有的内存

二:虚拟机栈 :通常我们把jvm的内存粗略的分为堆和栈,其中的栈指的就是虚拟机栈,虚拟机栈也是线程私有的

虚拟机栈对应的是方法的内存区域,每个方法执行时都会创建一个栈帧,用来存储该方法的局部变量表,操作数栈,动态链接,方法返回地址:

图片描述

1. 局部变量表局部变量表中存储的是方法的参数和方法中定义的局部变量,在编译期间就为局部变量表分配好了内存空间。局部变量表中存储三种类型的数据:

(1) 基本数据类型

(2) 引用类型:指向一个对象在内存中的地址

(3) returnAddress类型:指向指令的地址(已经很少见了,指向异常处理的指令,现在已经由异常表代替)

2. 操作数栈 :当虚拟机执行一些指令的时候会对操作数栈进行入栈或出栈的操作,比如iadd指令将两个数相加,会先将操作数栈中的两个数弹出来(出栈),相加后再压入栈(入栈)中。

3. 动态链接 :在运行时常量池中存储了诸如类名,方法名,我们要找到目标类,执行相应的方法就需要用到动态链接,栈帧中有一个指向运行时常量池的引用,通过这个引用可以找到相应的类名和方法名,但是光知道名称是没法执行方法的,需要通过名称找到相应的类和方法在内存中的地址,这个过程就是动态链接。

4. 方法返回地址 :当方法执行完以后如果有返回值,就会把这个返回值返回给该方法的调用者,方法的返回就是我们java中用到的return命令。方法返回之后调用者需要继续往下执行就需要知道要执行的地址,该地址就是方法返回地址,它被记录在了栈帧中,当然在发生异常的情况下不会有返回值,要继续执行的地址可以通过异常处理器表来确定。

虚拟机栈可能出现两种类型的异常:

  1. 线程请求的栈深度大于虚拟机允许的栈深度会抛出StackOverflowError,(虚拟机栈空间不能动态扩展的情况下)
  2. 如果虚拟机栈空间可以动态扩展(目前多数的虚拟机都可以),当动态扩展无法申请到足够的空间时会抛出OutOfMemory异常。

三:本地方法栈 :本地方法栈与虚拟机栈的作用是一样的,区别在于虚拟机栈为虚拟机执行java方法服务,而本地方法栈为虚拟机执行native方法服务,native方法为本地方法,不是用java语言写的有可能是c或者c++写的,在jdk中就有很多c的代码,就是提供给本地方法来调用的。

四:堆 :通常我们把jvm的内存粗略的分为堆和栈,其中的堆就是指它,它是虚拟机中占用内存最大的一块,是被所有线程共享的一块区域,它是用来存放对象实例的。是垃圾收集器管理的主要区域。

五:方法区 :方法区也是被所有线程共享的一块区域,它存储的是类信息,常量,静态变量,编译后的字节码等信息。方法区中还有一块区域"运行时常量池":运行时常量池中存储的是编译期生成的各种字面量和符号引用。字面量相当于Java里常量的概念,比如字符串,声明为final的常量值等,符号引用包括了:类和接口名,字段名,方法名。


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