JVM内存模型

最新推荐文章于 2025-04-10 10:03:54 发布

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威哥有2个月没有写博客了，动手写写JVM内存模型，也当做是自己成长的笔记。

JVM：Java Virtual Machine，即Java虚拟机，用于运行Java程序编译后的字节码文件。java运行环境的一部分，是一个虚构出来的计算机，它是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。即一次编写，到处运行。

当我们写java代码时，实际上是写.java文件，之后通过编译器编译威.class文件，然后通过ClassLoader（类加载器）把类信息加载到JVM中。最后JVM再调用操作系统，这样就实行了跨平台。

.java文件如下：

.java文件可以通过IDEA编译威.class文件或者提供javac编译。

在介绍JVM内存模型前，我们先理一下JVM的种类，以及Java的堆和栈的概念。

JVM：Java虚拟机，主要有3种，如下。

1、Sun公司的HotSpot 是目前使用范围最广的Java虚拟机。
2、BEA公司的JRockit（原来的 Bea JRockit）电脑软件，系列产品是一个全面的Java运行时解决方案组合。
3、IBM公司的J9 VM 是一个高性能的企业级 Java 虚拟机。

Java 把内存划分成两种：

1、一种是栈内存；

2、另一种是堆内存。

栈：

栈中主要存放一些基本类型的变量（int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和对象句柄（引用类型变量）。

栈有一个很重要的特殊性，就是存在栈中的数据可以共享。

威哥这里解释下什么是：引用类型变量？

如：ShopComment model = new ShopComment();

model就是引用类型变量，该变量的引用指向的堆中new出来的对象实体。

优点：存取速度比堆要快，仅次于寄存器，栈数据可以共享。

缺点：存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。

堆：

用于存放由new创建的对象和数组。在堆中分配的内存，由java虚拟机自动垃圾回收器来管理。

理解了堆和栈，我们接着来看JVM内存模型，下面是威哥画好的一张JVM内存模型图：

1、方法区（Method Area）：
方法区主要是放类似类定义、常量、编译后的代码、静态变量等。在JDK1.7中，HotSpot VM的实现就是将其放在永久代中，这样的好处就是可以直接使用堆中的GC算法来进行管理，但坏处就是经常会出现内存溢出，即PermGen Space异常，所以在JDK1.8中，HotSpot VM取消了永久代，用元空间取而代之，元空间直接使用本地内存，理论上电脑有多少内存它就可以使用多少内存，所以不会再出现PermGen Space异常。

威哥这里稍微解释下PermGen Space：

PermGen space的全称是Permanent Generation space,是指内存的永久保存bai区域,这块内存主要是被JVM存放Class和Meta信息的,Class在被Loader时就会被du放到PermGen space中,它和存放类实例(Instance)的Heap区域不zhi同,GC(Garbage Collection)不会在主程序运行期对PermGen space进行清理，所以如果你的应用中有很多CLASS的话,就很可能出现PermGen space错误。

2、堆（Heap）：
几乎所有对象、数组等都是在此分配内存的，在JVM内存中占的比例也是极大的，也是GC垃圾回收的主要阵地，平时我们说的什么新生代、老年代、永久代也是指的这片区域。

3、虚拟机栈（Java Stack）：
当JVM在执行方法时，会在此区域中创建一个栈帧来存放方法的各种信息，比如返回值，局部变量表和各种对象引用等，方法开始执行前就先创建栈帧入栈，执行完后就出栈。