Java虚拟机内存

本文深入解析Java虚拟机的五大内存区域:方法区、虚拟机栈、本地方法栈、堆和程序计数器的功能与作用。详细阐述了这些区域在多线程环境下的表现,以及它们如何共同支撑Java程序的运行。

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1. 方法区:方法区和Java堆一样,是各个线程共享的内存区域,它用于存储已经被虚拟机加载的类信息,常量,静态变量,即时编译器编译后的代码等数据,
2.虚拟机栈:Java虚拟机栈是线程私有的,他的生命周期与线程相同,每个方法被执行时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。
3.本地方法栈:虚拟机栈是为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务,本地方法栈是为虚拟机使用到的native方法服务。有的虚拟机直接把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。
4堆:是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块,在虚拟机启动时创建,被所有线程共享,在虚拟机启动时创建,此内存区域唯一的目的就是存放对象实例,即所有的对象实例以及数组都要在堆上分配,java堆可以处于物理上不连续的内存空间中,只要逻辑上是连续的即可,Java堆是垃圾收集器管理的主要区域,也称GC区。现在收集器基本都是采用的分代收集算法,Java堆可以细分为:新生代和老年代:再细致一点的有Eden空间,From Survivor空间,TO Survivor空间等。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是有的分配缓冲区。
5程序计数器:是一块较小的内存空间,它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器;字节码解释器工作时通过改变这个计数器的值选取下一条需要执行的字节码指令。
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速器,各条线程之间的计数器互不影响,独立存储,我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。
如果线程正在执行的是一个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native方法,这个计数器值为空。
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