JVM 内存模型

JVM 内存模型

JVM 内存结构

• 每个线程都只能访问自己的线程栈。
• 每个线程都不能访问（看不见）其他线程的局部变量。
• 所有原生类型的局部变量都存储在线程栈中，因此对其他线程时不可见的。
• 线程可以将一个原生变量值的副本传给另一个线程，但不能共享原生局部变量本身。
• 堆内存中包含了 Java 代码中创建的所有对象，不管是哪个线程创建的。其中也涵盖了包装类型（例如 Byte，Integer，Long 等）
• 不管是创建一个对象并将其赋值给局部变量，还是赋值给另一个对象的成员变量，创建的对象都会保存到堆内存中。

• 如果是原生数据类型的局部变量，那么它的内容就全部保存在线程栈上
• 如果是对象引用，则栈中的局部变量槽位中保存着对象的引用地址，而实际的对象内容保存在堆中。
• 对象的成员变量与对象本身一起存储在堆上，不管成员变量的类型是原生数据还是对象引用。
• 类的静态变量则和类定义一样都保存在堆中。

总结：

方法中使用的元素数据类型和对象引用地址在栈上存储；对象成员与类定义、静态变量在堆上。

堆内存又称为“共享堆”，堆中的所有对象，可以被所有线程访问，只要他们能拿到对象的引用地址。

如果一个线程可以访问某个对象时，也就可以访问该对象的成员变量。

如果两个线程同时调用某个对象的同一方法，则它们都可以访问到这个对象的成员变量，但每个线程的局部变量副本是独立的。

JVM 内存整体结构

• 每启动一个线程，JVM 就会在栈空间分配对应的线程栈，比如 1MB 的空间（-Xss1m）
• 线程栈也叫做 Java 方法栈。如果使用了 JNI 方法，则会分配一个单独的本地方法栈（Native Stack）
• 线程执行过程中，一般会有多个方法组成调用栈（Stack Trace），比如 A 调用 B，B 调用 C … 每执行到一个方法，就会创建对于的栈帧（Frame）

JVM 栈内存结构

栈帧是一个逻辑上的概念，具体的大小在一个方法编写完成后基本上就能确定。

比如返回值需要有一个空间存放吧，每个局部变量都需要对于的地址空间，此外还有给指令使用的操作数栈，以及 class 指针（标识这个栈帧对于的是哪个类的方法，指向非堆里面的 Class 对象）

JVM 堆内存结构

堆内存是所有线程共用的内存空间，JVM 将 Heap 内存分为年轻代（Young generation）和老年代（Old generation，也叫 Tenured）两部分。

年轻代还划分为 3 个内存池，新生代（Eden space）和存活区（Survivor space），在大部分 GC 算法中有 2 个存活区（S0，S1），我们可以观察到的任何时刻，S0 和 S1 总有一个是空的，但一般比较小，也不浪费多少空间。

Non-Heap 本质上还是 Heap，只是一般不归 GC 管理，里面划分为 3 个内存池。

Metaspace 以前叫持久代（永久代，Permanent generation），Java8 换了个名字叫 Metaspace

CCS （Compressed Class Space）：存放 class 信息的，和 Metaspace 有交叉

Code Cache：存放 JIT 编译器编译后的本地机器代码。