JAVA虚拟机(一) Java内存区域(内存模型)

本文深入探讨Java虚拟机(JVM)的内存管理机制,详细解释了程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、方法区和直接内存的用途与特性。了解这些区域如何帮助Java程序员避免内存泄漏和溢出问题。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

读了深入了解Java虚拟机这本书,不写下来总感觉少点什么,接下来这一系列博客算是对于这本书的一个总结吧。
对于一个Java程序员来说,因为虚拟机有着自动内存管理机制,所以不再需要为每一个new操作去写配对的delete/free代码,不容易出现内存泄露和内存溢出问题。

数据分区
Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它管理的内存划分为若干个不同的区域,用途不同,创建及销毁的时间也不同。主要分为如下几个区域。
Java内存模型
1.1 程序计数器
程序计数器可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器,可以通过这个计数器的值来选取下一条所需要执行的字节码执行,分支,循环,异常处理,线程恢复等功能都需要依赖这个计数器。是线程私有的,此区域是Java虚拟机规范中唯一一个没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。
1.2 栈(Java虚拟机栈)
虚拟机栈也是线程私有的,生命周期与线程相同。他描述的是Java方法执行的内存模型,每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧,用于存储局部变量表,操作数栈,动态链接和方法出口等信息。
局部变量表里存放了编译期可知的各种节本数据类型,对象的引用(并不是对象本身,可能是这个对象起始地址的指针,也可能是指向一个代表对象的句柄或者其他能代表此对象相关的位置)。
Java虚拟机在此区域规定了两种异常情况。
第一种是线程请求的栈深度大于虚拟机栈所允许的深入,将抛出StackOverflowError异常。
第二种是如果虚拟机栈可以动态扩展,如果无法申请到足够的内存,将抛出OutOfMemoryError异常。
1.3 本地方法栈
与虚拟机栈作用相似,只不过他是为了虚拟机使用到的Native方法服务。抛出的异常也和虚拟机栈相似。
1.4 Java堆
Java堆(Java Heap)是Java虚拟机所管理的最大的一块内存,是所有线程共享的一块内存区域。此区域的唯一目的就是存放对象实例。Java虚拟机规范中的描述是:所有对象实例及数组都要在堆上分配(现在并没有那么绝对了)。
Java虚拟机规范中规定,Java堆可以处于物理上的不连续的内存空间中,只要逻辑上连续即可。当前的主流虚拟机堆都是可扩展的,可以通过-Xmx和-Xms控制。当堆再也无法扩展时将会抛出OutOfMemoryError异常。
1.5 方法区
线程共享的内存区域,用于存储已经被虚拟机加载的类信息,常量,静态变量,即时编译后的代码等数据。这一区域很少出现垃圾回收,但是却是必要的。当方法区无法满足内存分配需求时,将抛出OutOfMemoryError异常。
运行时常量池是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本,字段,方法,接口等描述信息外,还有一项是常量池,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。Java语言中允许在运行时将新的常量放入池中。当常量池再也无法申请内存时就会抛出OutOfMemeryError异常。
1.6 直接内存
直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分,也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域,但是他也被频繁使用,也可能造成OutOfMemoryError。典型的例子是NIO。

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值