深入理解Java虚拟机(二) --- JVM内存管理
内容导读
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内容图文
文章目录
运行时的数据区域
一.程序计数器
目的：作为当前线程所执行字节码的行号指示器
原理：通过字节码解释器改变计数器的值来选取下一条字节码指令
特点：
1.占用较小的内存空间
? 2.每条线程需要一个独立的程序计数器
? 3.Native方法不需要程序计数器，因为它不需要解释器
? 4.不同线程的该内存区域相互独立
| 方法类型 | 计数器状态 |
|---|---|
| Java方法 | 记录正在执行字节码地址 |
| Native方法 | 空 |
异常处理: 当没有内存区域可扩展的时候，抛出OutOfMemoryError
二.Java虚拟机栈
目的：描述Java执行时的内存模型
原理：当一个JAVA方法执行的时候，会在虚拟机栈上建立一个栈帧，用来保存 局部变量表，操作数栈，动态键栈，方法出入的信息（eg:方法返回值）。
特点：
1.广义上的栈就是指的是，虚拟机栈中的几部变量表
? 2.进入一个方法时，局部变量空间是确定的，不会再改变
? 3.不同线程的该内存区域相互独立
异常处理：
1.若线程请求的栈深度 > 虚拟机允许的深度，抛出StackOverflowError
? 2.若动态虚拟机栈可以动态扩展（绝大多数），若扩展时无法申请足够的内存，抛出 OutOfMemoryError
局部变量表：
目的：使用 局部变量表 完成参数值到 参数变量列表 的传递过程
原理：是一个以字长为单位的数组，用于存放方法参数 和 方法内定义的局部变量索引
索引类型包括：基本变量类型，对象引用类型, returnAdress类型
1.reference类型（对象引用类型），作为对象引用指针，指明了对象在 JAVA堆 中的起始地址 和在 方法区 的对象类型数据
2. returnAdress类型，指向一条字节码指令的地址
-
局部变量表中一个slot代表一个变量槽，长度和CPU架构的位长是相同的。
-
64位长度的long和double类型占用2个局部变量表空间（slot），其他的均为1个单位大小。
-
在第0位slot处存放该方法所属对象实例的引用（在Java堆中），程序中用
this关键字进行访问 -
可复用：超出作用域的slot变量将被GC回收进行覆写
操作数栈
目的：作为JVM的工作区，对数据进行操作。
原理：同样也是一个以字长为单位的数组，用于存放操作数的值。大多数指令都要从这里弹出数据，执行运算，然后把结果压回操作数栈。
解析：
void Method(){
int a = 1;
int b = 2;
int result = a + b;
}
内部过程
1.在局部变量表分配三个slot，分别指向 a ， b，result。其中 a，b有初值
2.将局部变量表中的a，b的值放入操作数栈。
3.在操作数栈中弹出a，b的值弹出进行运算，接着将结果压入操作数栈中。
4.从操作数栈弹出结果，放到局部变量表中result相应的位置
三.本地方法栈
目的：描述Native方法执行时的内存模型
原理: 形如Java虚拟机栈
特点: 不同线程的该内存区域相互独立
异常处理： 与Java虚拟机栈出现的异常是相同的
有些虚拟机会将本地方法栈与Java虚拟机栈合二为一（eg：HotSpot虚拟机）
四.Java堆
目的： 存放几乎所有对象的实例
原理： 将实例存放在一块 物理不连续，但是逻辑上连续的内存空间上。
特点：
1.是JVM管理的内存中最大的一块区域
? 2.所有线程共享一块内存区域
异常处理： 通常实例分配的时候，堆是可扩展的，但是当无法再扩展的时候，会抛出OutOfMemoryError
五.方法区（非堆）
目的： 作为Java堆的逻辑部分
原理： 存储已被虚拟机加载的 类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码 等数据
特点：
1.物理不连续
? 2.所有线程共享一块内存区域
? 3.可以选择不实现GC
异常处理： 虽然方法区是可以扩展的，但是当无法满足内存分配时，抛出OutOfMemoryError
运行时常量池
目的： 是方法区的一部分，用于存放编译期间生成的各种字面量与符号
原理： 在类加载后，将“常量”存放在该区域
特点： 动态性：在运行期间也能将新的常量放入池中
? eg：String类的intern方法（TODO ）
JDK1.8后字符串常量池放到了堆中，不再是在方法区中，而是在Java堆中
直接内存
目的： 直接引用分配在Java堆外Native函数库的内存，避免了Java堆与Native堆来回复制操作
原理： 通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象，作为这块内存的引用进行操作
特点： 显然直接内存分配不受Java堆大小限制，但受到本机物理的内存大小限制。
异常处理: 当占用总和超出物理内存大小限制的时候，抛出OutOfMemoryError
内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的深入理解Java虚拟机(二) --- JVM内存管理全部内容，希望文章能够帮你解决深入理解Java虚拟机(二) --- JVM内存管理所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。
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