JVM内存模型

JVM内存模型

JVM运行时数据区域

一个Java程序在虚拟机运行的过程中，会在JVM内存中创建很多变量，这些变量不是杂乱无章的摆放的，而是被JVM分区域管理的。这个区域就是JVM的运行时数据区域，这些区域各有各的用途，创建时间，销毁时间等皆有不同。内存中变量的生命周期、特点和使用方式也会随之产生差异。

• 理解JVM运行时内存是学习Java的基本，能够加深我们对Java中的很多现象的理解

JVM内存模型图

​ 为了更好的描述JVM内存空间，Java的开发者，在《Java虚拟机规范》中指出：JVM （运行时数据区）内存共分为JVM栈，堆，方法区，程序计数器，本地方法栈五个部分。

JVM内存模型详解：

​ 1，JVM栈（以后简称栈，stack）：描述的是Java方法执行时的内存模型

​ 程序运行时调用方法的代价是：要占用栈的内存空间，栈中主要存储着局部变量

​ a，每当Java程序执行一个方法，都会在栈上分配一块只属于该方法的内存区域，称之为“栈帧”

​ b，也就是说，每当Java程序执行一个方法，都会将一个存储该方法信息的栈帧压入栈中，称之为“方法进栈”

​ c，方法进栈的同时局部变量进行声明和初始化，局部变量生效

​ d，当方法执行完毕后，该方法的栈帧随之销毁，称之为“方法的出栈”

​ f，栈帧被销毁的同时，局部变量也被销毁，局部变量失效

​ 2，堆（heap）：堆是JVM内存中最大的一块，new出来的东西（称之为对象）都在堆上

​ 使用new关键字，意思是在堆上开辟一片空间给相应的对象

​ 这片空间是有内存地址的，这个内存地址是留给外界访问用的

​ 3，方法区（method area）：面向对象详细讲

​ 4，本地方法栈：和JVM栈类似，区别是本地方法栈是给本地（native）方法使用的

​ 5，程序计数器：JVM执行代码是一行一行执行字节码，程序计数器用来记录当前执行的行数

什么是引用数据类型（数组初始化的内存分配过程）

引用数据类型是Java的两个数据类型之一。引用数据类型的创建分为两部分：

​ 1，首先是在栈上分配一片空间给引用数据类型的引用，简称“引用”

​ 2，在堆上开辟一片空间，用于存放引用数据类型的具体信息，称之为“对象”或者“实例”

​ 对象是引用数据类型的实质

​ 3，栈上的引用指向了堆上对象的内存地址

​ 4，我们只能通过引用（变量名）去间接的访问，堆上的对象。无法直接访问堆上对象

基本数据类型和引用数据类型的区别：

​ 1，存储位置（本质区别）：

​ a，基本数据类型不存在”引用“的概念，数据都是直接存储在栈上的栈帧里；

​ b，引用数据类型在栈帧中存储引用，引用存储的只是该引用类型在堆上对象的内存地址

​ 堆上对象存储才是引用数据类型的具体信息

​ 2，打印变量名内容：

​ a，基本数据类型，打印变量名就是该变量具体的数值

​ b，引用数据类型，打印变量名显示该引用变量堆上的内存地址

堆上变量和栈中变量的区别

1. 从存储变量的类型来看：

   • 堆上存储的是new出来的东西，是引用数据类型的对象
   • 栈上存储的是局部变量（基本数据类型，引用类型的引用）

2. 从默认值来看：

   • 堆上的变量具有默认值
     • 整形（byte、short、int、long）默认值为0
     • 浮点类型（float、double）默认值为0.0
     • 字符类型（char）默认值是**’\u0000’ 空字符**
     • 布尔类型（boolean）默认值是false
     • 引用数据类型默认值是null
   • 栈上变量没有默认值，声明必须显式的初始化，否则无法使用

3. 生命周期来看：

   • 堆上的对象使用完毕后，就会变成“垃圾”，会等待垃圾回收器进行内存回收

     • 堆上的对象变成垃圾后，并不是立刻就会被回收，而是等待垃圾回收器进行回收
     • 整个垃圾回收的过程都是由Java的垃圾回收机制自动完成的，极大的节省了Java程序员的精力
     • 垃圾回收是Java和C++之间的一道围墙，墙外的人想进来，墙内的人却想出去

   • 栈上的局部变量的生命周期和栈帧保持一致

     • 方法栈帧进栈后，局部变量就被声明分配空间了
     • 方法出栈后，局部变量就被销毁了