JVM
Java 虚拟机(Java virtual machine,JVM)是运行 Java 程序必不可少的机制。JVM实现了Java语言最重要的特征:即平台无关性。原理:编译后的 Java 程序指令并不直接在硬件系统的 CPU 上执行,而是由 JVM 执行。JVM屏蔽了与具体平台相关的信息,使Java语言编译程序只需要生成在JVM上运行的目标字节码(.class),就可以在多种平台上不加修改地运行。Java 虚拟机在执行字节码时,把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。因此实现java平台无关性。它是 Java 程序能在多平台间进行无缝移植的可靠保证,同时也是 Java 程序的安全检验引擎(还进行安全检查)
JVM 是 编译后的 Java 程序(.class文件)和硬件系统之间的接口 ( 编译后:javac 是收录于 JDK 中的 Java 语言编译器。该工具可以将后缀名为. java 的源文件编译为后缀名为. class 的可以运行于 Java 虚拟机的字节码。)
JVM = 类加载器 classloader + 执行引擎 execution engine + 运行时数据区域 runtime data area
runtime data area 运行时数据区域
JVM 运行时数据区 (JVM Runtime Area) 其实就是指 JVM 在运行期间,其对JVM内存空间的划分和分配。JVM在运行时将数据划分为了6个区域来存储。
程序员写的所有程序都被加载到运行时数据区域中,不同类别存放在heap, java stack, native method stack, PC register(PC程序计数器), method area.
- PC程序计数器:一块较小的内存空间,可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器, NAMELY存储每个线程下一步将执行的JVM指令,如该方法为native的,则PC寄存器中不存储任何信息。Java 的多线程机制离不开程序计数器,每个线程都有一个自己的PC,以便完成不同线程上下文环境的切换
- java虚拟机栈:与 PC 一样,java 虚拟机栈也是线程私有的。每一个 JVM 线程都有自己的 java 虚拟机栈,这个栈与线程同时创建,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(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
- 本地方法栈:与虚拟机栈的作用相似,虚拟机栈为虚拟机执行执行java方法服务,而本地方法栈则为虚拟机使用到的本地方法服务。
- Java堆:被所有线程共享的一块存储区域,在虚拟机启动时创建,它是JVM用来存储对象实例以及数组值的区域,可以认为Java中所有通过new创建的对象的内存都在此分配。
JVM将Heap分为两块:新生代New Generation和旧生代Old Generation.
> - 堆在JVM是所有线程共享的,因此在其上进行对象内存的分配均需要进行加锁,这也是new开销比较大的原因。
> - 鉴于上面的原因,Sun Hotspot JVM为了提升对象内存分配的效率,对于所创建的线程都会分配一块独立的空间,这块空间又称为TLAB
> - TLAB仅作用于新生代的Eden Space,因此在编写Java程序时,通常多个小的对象比大的对象分配起来更加高效
- 方法区: 方法区和堆区域一样,是各个线程共享的内存区域,它用于存储每一个类的结构信息,例如运行时常量池,成员变量和方法数据,构造函数和普通函数的字节码内容,还包括一些在类、实例、接口初始化时用到的特殊方法。当开发人员在程序中通过Class对象中的getName、isInstance等方法获取信息时,这些数据都来自方法区。
方法区也是全局共享的,在虚拟机启动时候创建。在一定条件下它也会被GC。这块区域对应Permanent Generation 持久代。 XX:PermSize指定大小。 - 运行时常量池: 其空间从方法区中分配,存放的为类中固定的常量信息、方法和域的引用信息。