java虚拟机JVM的结构以及各模块的功能

 JVM的机构分为如下图所示的几个模块，它们分别是类加载子系统，方法区，java堆直接内存，java栈，本地方法栈，垃圾回收系统，PC寄存器以及执行引擎。下面详细总结每个模块的功能及其作用：

（1）类加载子系统

       类加载子系统主要负责从文件系统或者网络中加载class信息到方法区。

（2）方法区

       除了类的信息外，方法区中可能还会存放运行时常量池信息，包括字符  串字面量和数字常量（这部分常量信息是Class文件中常量池部分的内存映射）。方法区是所有线程共享的。

（3）java堆

       java堆在虚拟机启动的时候建立，它是java程序最主要的内存工作区域。几乎所有的java对象实例都存放在java堆中。堆空间是所有线程共享的，这是一块与java应用密切相关的内存空间。

（4）直接内存

       java的NIO库允许java程序使用直接内存。直接内存是在java堆外的、直接向系统申请的内存空间。通常访问直接内存的速度会优于java堆。因此出于性能的考虑，读写频繁的场合可能会考虑使用直接内存。由于直接内存在java堆外，因此它的大小不会直接受限于Xmx指定的最大堆大小，但是系统内存是有限的，java堆和直接内存的总和依然受限于操作系统能给出的最大内存。

（5）java栈

       每一个java虚拟机线程都有一个私有的java栈，一个线程的java栈在线程创建的时候被创建，java栈中保存着帧信息，java栈中保存着局部变量、方法参数，同时和java方法的调用、返回密切相关。

（6）本地方法栈

      本地方法栈和java栈类似，最大的不同在于java栈用于方法的调用，而本地方法栈则用于本地方法的调用，作为对java虚拟机的重要扩展，java虚拟机允许java直接调用本地方法（通常使用C编写）。

（7）垃圾回收系统

      垃圾回收系统是java虚拟机的重要组成部分，垃圾回收器可以对方法区、java堆和直接内存进行回收。对于不再使用的垃圾对象，垃圾回收系统会在后台默默工作，默默查找、标识并释放垃圾对象，完成包括java堆、方法区和直接内存中的全自动化管理。

（8）PC寄存器

      PC（Program Counter）寄存器也是每一个线程私有的空间，java虚拟机会为每一个java线程创建PC寄存器。

（9）执行引擎

     执行引擎是java虚拟机的最核心组件之一，它负责执行虚拟机的字节码。

 

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