最简单的JVM内存结构图!既详细又简单明了,十分钟掌握

本文详细介绍了JVM的内存结构,包括方法区、堆、栈、程序计数器、本地方法栈和直接内存。通过案例分析了对象在内存中的分配,特别是逃逸分析在内存优化中的作用,帮助理解JVM如何提高程序运行效率。

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JVM内存结构图


image.png

大家好,好几天没有更新了,今天的内容有点多,我们详细介绍下JVM内部结构图,还是和之前一样,案例先行,方便大家理解记忆。

/**
 * @author :jiaolian
 * @date :Created in 2021-03-10 21:28
 * @description:helloworld测试jvm内存区域
 * @modified By:
 * 公众号:叫练
 */
public class HelloWorldTest {

    public static void main(String[] args) {
        //新建HelloWorldTest对象;
        HelloWorldTest helloWorldTest = new HelloWorldTest();
        //新建2个线程调用sayHello
        for (int i=0; i<2; i++) {
            new Thread(()->helloWorldTest.sayHello("world")).start();
        }
    }

    /**
     * 对某人说hello
     * @param who
     */
    public void sayHello(String who) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"hello!"+who);
    }
} 

如上代码:在主线程中for循环新建2个线程调用sayHello,最后两个线程分别对世界问好!这段代码比较好理解,就不贴输出结果了。我们编写并运行了这段代码,我们主要看看这段代码在JVM中是怎么运作的。

首先,我们编写一个HelloWorldTest.Java文件,经过javac编译会转化成字节码HelloWorldTest.class,为什么要转化成字节码呢?因为Java虚拟机能识别!最后由类加载子系统ClassLoader将字节码装载到内存。每块内存各有自己的作用,最后由执行引擎来执行字节码。下面我们重点介绍下各块内存发挥的作用!

image.png

方法区


方法区主要装一些静态信息,比如:类元数据,常量池,方法信息,类变量等。如上代码HelloWorldTest.class是类元数据,sayHello,main都是方法信息等都是放在方法区存储的。方法区中还需要注意两点:

  1. 如果方法区太大,超过设置,会报O
<think>好的,用户想了解JVM内存结构及其组成,特别是图解、分代模型和区域划分。首先,我需要回忆JVM内存结构的相关知识,并整理出清晰的解释。根据提供的引用,用户可能已经看过一些资料,但需要更直观的图解和分步说明。 首先,JVM内存结构主要分为几个部分:程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区、运行时常量池和直接内存。这些区域在JVM运行时各有不同的作用,比如堆是对象实例存储的地方,方法区存放类信息等。分代模型主要涉及堆内存的划分,分为新生代和老年代,新生代又分为Eden、Survivor区等,用于垃圾回收优化。 接下来需要确保回答符合用户的要求,结构清晰,并且正确引用提供的参考资料。用户提到“分代模型”,需要详细说明堆的分代结构,包括新生代和老年代,以及各个部分的作用。同时,区域划分需要明确各个内存区域的功能,比如程序计数器的作用,虚拟机栈与本地方法栈的区别等。 还需要注意用户提到的引用[1]、[2]、[3]、[4],回答中需要适当引用这些资料,比如在解释各个内存区域时,引用对应的来源。例如,当提到方法区时,可以引用[1]和[4],因为它们都讨论了JVM内存模型的区域划分。 另外,用户要求生成相关问题,这些问题需要围绕JVM内存结构展开,可能涉及垃圾回收、内存溢出、各区域功能对比等。需要确保问题相关且具有针对性,帮助用户进一步深入学习。 最后,检查回答是否符合系统级指令,如使用正确的中文,数学表达式格式正确(虽然这个问题可能不涉及太多数学公式,但如果有的话需要留意),以及独立公式使用$$...$$。同时,代码块需要正确格式化,如果有示例代码的话。不过这个问题可能不需要代码,但需要结构清晰,分点说明,可能使用列表或图表描述内存结构。 总结回答的结构:先概述JVM内存结构,然后分区域详细说明,接着解释分代模型,最后附上相关问题。确保每个部分的引用正确,比如在讨论堆时分代模型引用[2]和[4],方法区引用[1]和[4]等。</think>### JVM内存结构图解与分代模型 #### 一、JVM内存结构区域划分 根据引用[1][2][4],JVM内存结构主要分为以下核心区域: 1. **程序计数器(Program Counter Register)** - 线程私有,记录当前线程执行的字节码指令地址。 - 唯一不会发生内存溢出的区域。 2. **Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)** - 线程私有,存储方法的栈帧(局部变量表、操作数栈等)。 - 栈溢出可能引发`StackOverflowError`或`OutOfMemoryError`[^4]。 3. **本地方法栈(Native Method Stacks)** - 服务于本地(Native)方法(如C/C++实现的方法)。 4. **Java堆(Java Heap)** - 线程共享,存放对象实例和数组。 - **分代模型**的核心区域(见下文详解)。 5. **方法区(Method Area)** - 线程共享,存储类信息、常量、静态变量等。 - 在JDK8后由元空间(Metaspace)实现,直接使用本地内存[^1]。 6. **运行时常量池** - 方法区的一部分,存放编译期生成的字面量和符号引用。 7. **直接内存(Direct Memory)** - 非JVM管理的内存,通过`NIO`的`ByteBuffer`分配,可能引发`OutOfMemoryError`。 --- #### 二、堆内存分代模型 根据引用[2][4],Java堆的分代模型设计目的是优化垃圾回收(GC)效率: $$ \text{Java堆} \begin{cases} \text{新生代(Young Generation)} & \begin{cases} \text{Eden区} & \text{新对象分配区} \\ \text{Survivor区(S0/S1)} & \text{存活对象暂存区} \end{cases} \\ \text{老年代(Old Generation)} & \text{长期存活对象存储区} \\ \end{cases} $$ 1. **新生代** - **Eden区**:新对象优先在此分配,占新生代80%空间。 - **Survivor区**:通过“标记-复制”算法保留在GC中存活的对象。 - 触发`Minor GC`时,存活对象从Eden复制到Survivor,多次存活后晋升至老年代。 2. **老年代** - 存放长期存活对象或大对象(直接进入老年代)。 - 触发`Major GC`或`Full GC`时清理,耗时较长[^2]。 --- #### 三、内存结构示意图 ``` JVM内存结构 ├── 程序计数器(线程私有) ├── 虚拟机栈(线程私有) ├── 本地方法栈(线程私有) ├── 堆(线程共享) │ ├── 新生代 │ │ ├── Eden区 │ │ └── Survivor区(S0/S1) │ └── 老年代 ├── 方法区(线程共享) └── 直接内存(非JVM管理) ``` ---
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