Java内存划分

该博客主要围绕Java内存划分展开。在信息技术领域,Java内存划分是重要知识,它有助于理解Java程序运行机制,合理分配和管理内存资源,保障程序高效稳定运行。

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Java 虚拟机(JVM)负责管理 Java 程序的内存,它将内存划分为不同的区域,每个区域都有其特定的用途和生命周期。主要的 Java 内存区域如下[^2][^3]: - **程序计数器(Program Counter Register)**:可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。 - **Java 虚拟机栈(Java Virtual Machine Stack)**:每个 Java 方法在执行的同时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。每一个方法从调用直至执行完成的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。 - **堆(Heap)**:是 Java 虚拟机所管理的内存中最大的一块,在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例以及数组都在这里分配内存。 - **方法区(Method Area)**:用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。 - **运行时常量池(Run - Time Constant Pool)**:它是方法区的一部分。Class 文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息是常量池表,用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用,这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。 - **本地方法栈(Native Method Stack)**:与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的,其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法(也就是字节码)服务,而本地方法栈则是为虚拟机使用到的 Native 方法服务。 在对象内存分配方面,类加载检查通过后,虚拟机将为新生对象分配内存。为对象分配空间的任务等同于把一块确定大小的内存Java 堆中划分出来。分配的方式有指针碰撞和空闲列表两种。采用哪种分配方式由 Java 堆是否规整决定,而 Java 堆是否规整由所采用的垃圾收集器是否带有压缩整理功能决定。另外,对象创建时还需要考虑线程安全问题,解决方案有对分配内存空间的动作进行同步处理,以及将内存分配的动作按照线程划分在不同的空间之中进行(每个线程在 Java 堆中预先分配一小块内存 TLAB)[^4]。 示例代码展示对象的创建和内存分配的简单情况: ```java public class MemoryAllocationExample { public static void main(String[] args) { // 创建一个对象,内存会在堆中分配 MyClass obj = new MyClass(); } } class MyClass { private int value; public MyClass() { this.value = 0; } } ```
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