jvm内存模型

jvm内存模型：

运行数据区包括：方法区、java堆、java栈、程序计数器、本地方法栈

具体介绍如下：

1）程序计数器：是一块儿较小的内存空间，它是当前线程所执行字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里，字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分之、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器完成。

由于java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器（对于多核处理器来说是一个内核）只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间的计数器互不影响，独立存储。

如果线程执行的是一个java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址，如果正在执行的是native方法，这个计数器值则为空。此区域是唯一一个在java虚拟机规范中没有任何规定outofMemeoryError情况的区域。

2）java虚拟机栈：与程序计数器一样，java虚拟机栈也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是java方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从被调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机中从入栈到出栈的过程。虚拟机栈即虚拟机栈中的局部变量表部分。

局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引用（reference类型，它不等同于对象本身，根据不同的虚拟机实现，它可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能指向一个代表对象的句柄或者其他与此对象相关的位置）和return address类型（指向了一条字节码指令的地址）。局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。

在java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常状况：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；如果虚拟机栈可以动态扩展，当扩展时无法申请到足够的内存时会抛出outOfMemoryError

3）本地方法栈：本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务。

4）java堆：对于大多数应用来说，java堆（java heap）是java虚拟机所管理的内存中最大的一块。java堆是被所有线程共享的一块儿内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例以及数组都在这里分配内存。
java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称作“GC堆”（Garbage CollectionHeap）。如果从内存回收的角度看，由于现在收集器基本采用分代收集算法，所以java堆中还可以细分为：新生代和老生代；再细致一点的有Eden空间，From Survivor空间、To Survivor空间。如果从内存分配的角度看，线程共享的java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区。

5）方法区：是线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常亮、静态变量、即编译期编译后的代码等数据。虽然java虚拟机规范把方法区描述为堆得一个逻辑部分，但是它却又一个别名叫做Non-Heap（非堆），目的是与java堆区分开。
运行时常量池（runtime constant pool）是方法区的一部分。class文件除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。

例：

public class Square {
    long width;
    public Square(long l) {
        width = l;
    }
    public static void main(String arg[]) {
        Square a, b, c;
        a = new Square(42L);
        b = new Square(42L);
        c = b;
        long s = 42L;

        System.out.println(a == b);
        System.out.println(b == c);
        System.out.println(a.equals(s));
    }
}

分析输出结果：

//在stack中分配3个内存，名字为a, b, c
Square a, b, c;

//在堆中分配一个新内存，里面包含自己的成员变量width 值为42L，然后栈中的a指向这块内存
a = new Square(42L);

//在堆中分配一个新内存，里面包含自己的成员变量width 值为42L，然后栈中的b指向这块内存
b = new Square(42L);

//栈中的c也指向b所指向的内存
c = b;

//在栈中分配了一块内存，值为42
long s = 42L;

a==b 因a和b指向的引用不同，所以输出false

b==c 指向的引用相同，输出true

程序会把s封装成一个Long类型，由于Square没有重写equals方法，因此比较的也是引用地址，明显不相等。

 

 

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