JVM的内存模型主要分为五个区域:栈(jvm栈)、堆、本地方法栈、程序计数器、方法区(元空间)
其中栈与本地方法栈和程序计数器是线程私有的,而堆区和方法区是全局共享的。
程序计数器:用于保存当前线程的行号。
本地方法栈:用于对JVM所需要的方法提供支持。
JVM栈: 用于保存栈帧。 每当方法被调用时,都会产生一个栈帧用于保存局部变量表、操作数栈等。
方法区:用于保存已经被JVM加载了的类的信息、常量以及静态变量。运行时常量池也在方法。
堆:用于保存所有对象的实例以及数组。物理内存上并不连续。
栈
public class Main{
public static void main(String[] args){
int a = 10;
new Main().funcl(a);
System.out.println(a);
}
public void funcl(int a){//运行过程中拿到参数a,在栈的底部便会把a赋值为10;
int b = 10;//在a的底部会把b赋值为10;
System.out.println(a + b);
a = 11;//把栈中a的值改为11
}//运行结束后,将整个栈的空间删除掉
//根据栈的先入后出的原则,会先删除b后删除a
}
这个程序的运行结果为 20 和 10, 20 为 a+b 的结果,在 funcl 方法中把 a 改为 11 了为什么还会输出 10 呢?
在方法中a和b被放在funcl的栈中,代码通过main函数进行调用funcl,在执行完方法后,相应存有a和b的栈已经被删掉。
在内部的任何修改都不会影响外部的值。
堆
public class Main{
public static void main(String[] args){
int a = 10;
new Main().funcl(a);
System.out.println(a);
}
public void funcl(int a){
int b = 10;
Person p = new Person();
p.id = 1;
p.name = "xiaoming";
System.out.println(a + b);
a = 11;
}
}
class Person{
int id;
String name;
}
- 同样的对funcl方法进行分析,栈空间有a和b分别为4个字节。
- 当程序运行至对象声明时,通过new关键字实际上会到堆内存空间开辟一个内存空间储存Person,对象由两部分组成,一个是id一个是name。
- 而声明的p是引用类型,p是指针,p和地址是一个意思,一个只占4个字节的地址。
- 说白了就是栈内存中存储对象的地址,地址指向堆内存的对象,堆内存中存储对象。
- 当程序运行至p.id后,由栈内存地址找到堆内存的Person对象,将其中的id赋值为1;
在程序运行完毕之后,就会把栈内存清空,但是堆内存里面的东西还存在,于是就引申出了GC,也就是垃圾回收的机制,在堆里面的对象不能随着函数运行完毕进行清理。
方法区
public class Main{
static Integer i = 10;//新加了一行代码
public static void main(String[] args){
int a = 10;
new Main().funcl(a);
System.out.println(a);
}
public void funcl(int a){
int b = 10;
Person p = new Person();
p.id = 1;
p.name = "xiaoming";
System.out.println(a + b);
a = 11;
}
}
class Person{
int id;
String name;
}
新加了一行代码,这个时候它存在方法区,通过Main.i可以调用这个对象
如下示例:
public class Main{
public static void main(String[] args){
Person p2 = new Person();
p2.id = 111;
new Main().funcl(p2);
System.out.println(p2.id);
}
public void funcl(Person p){
p.id = 222;
}
}
class Person{
int id;
String name;
}
本程序的结果就是222;
在main运行中申请了一个p2的地址,指向堆上的一个Person对象,在funcl函数运行之初会在栈内存声明一个地址,这两个地址指向同一个堆内存中的对象,运行代码将堆中的id改为222。
当方法运行完毕后将栈中的p地址清理掉,我们再打印p2就输出了222;
总结
JVM 内存模型是什么?
(1)JVM 内存模型共分为5个区:Java虚拟机栈、本地方法栈、堆、程序计数器、方法区(元空间)
(2)各个区各自的作用:
a.本地方法栈:用于管理本地方法的调用,里面并没有我们写的代码逻辑,其由native修饰,由 C 语言实现。
b.程序计数器:它是一块很小的内存空间,主要用来记录各个线程执行的字节码的地址,例如,分支、循环、线程恢复等都依赖于计数器。
c.方法区(Java8叫元空间):用于存放已被虚拟机加载的类信息,常量,静态变量等数据。
d.Java虚拟机栈:用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。(栈里面存的是地址,实际指向的是堆里面的对象)
e.堆:Java 虚拟机中内存最大的一块,是被所有线程共享的,几乎所有的对象实例都在这里分配内存;
(3)线程私有、公有
a.线程私有:每个线程在开辟、运行的过程中会单独创建这样的一份内存,有多少个线程可能有多少个内存
Java虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器是线程私有的
b.线程全局共享的 堆和方法区
(4)栈虽然方法运行完毕了之后被清空了,但是堆上面的还没有被清空,所以引出了GC(垃圾回收),不能立马删除,因为不知道是否还有其它的也是引用了当前的地址来访问的