深入理解Java虚拟机-内存模型介绍

一,JVM内存模型描述:
(1)程序计数器:严格来说是一个数据结构,用于保存当前正在执行的程序的内存地址,为了线程切换后能恢复到正确的执行位置,每个线程都需要有一个独立的程序计数器,
各个线程之间计数器互不影响,独立存储,我们称这类内存区域为“线程私有”的内存,这在某种程度上有点类似于“ThreadLocal”,是线程安全的。

(2)JVM java Stack
Java栈总是与线程关联在一起的,每当创建一个线程,JVM就会为该线程创建对应的Java栈,在这个Java栈中又会包含多个栈帧(Stack Frame),每个栈帧都会存一些临时数据(如临时变量,方法返回值等),当这些临时数据生存周期结束时,
那么这个栈帧会被清除。

在Java虚拟机规范中,对这个区域规定了两种异常状况:如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError异常;如果虚拟机可以动态扩展,如果扩展时无法申请到足够的内存,就会抛出OutOfMemoryError异常。在Hot Spot虚拟机中,可以使用-Xss参数来设置栈的大小。栈的大小直接决定了函数调用的可达深度。

Java栈是属于线程,所以不会共享。不用关心数据同步,锁这些问题。

Java栈结构图:

《深入理解Java虚拟机-内存模型介绍》

(3)本地方法栈Native Method Stack:

本地方法栈和Java栈所发挥的作用非常相似,区别不过是Java栈为JVM执行Java方法服务,而本地方法栈为JVM执行Native方法服务。本地方法栈也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

(4)堆 Heap:
堆是JVM所管理的内存中国最大的一块,是被所有Java线程锁共享的,不是线程安全的,在JVM启动时创建。堆是存储Java对象的地方,这一点Java虚拟机规范中描述是:所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。Java堆是GC管理的主要区域,从内存回收的角度来看,
由于现在GC基本都采用分代收集算法,所以Java堆还可以细分为:新生代和老年代;新生代再细致一点有Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。

Java堆内存的OOM异常是实际应用中常见的内存溢出异常情况。当出现Java堆内存溢出时,异常堆栈信息“java.lang.OutOfMemoryError”会跟着进一步提示“Java heap space”。

(5)方法区Method Area:
方法区存放了要加载的类的信息(名称、修饰符等)、类中的静态常量、类中定义为final类型的常量、类中的Field信息、类中的方法信息,当在程序中通过Class对象的getName.isInterface等方法来获取信息时,这些数据都来源于方法区。
方法区是被Java线程锁共享的,不像Java堆中其他部分一样会频繁被GC回收,它存储的信息相对比较稳定,在一定条件下会被GC,当方法区要使用的内存超过其允许的大小时,会抛出OutOfMemory的错误信息。
方法区也是堆中的一部分,就是我们通常所说的Java堆中的永久区 Permanet Generation,大小可以通过参数来设置,可以通过-XX:PermSize指定初始值,-XX:MaxPermSize指定最大值。

(6)常量池Constant Pool:

常量池本身是方法区中的一个数据结构。常量池中存储了如字符串、final变量值、类名和方法名常量。常量池在编译期间就被确定,并保存在已编译的.class文件中。
一般分为两类:字面量和应用量。字面量就是字符串、final变量等。类名和方法名属于引用量。引用量最常见的是在调用方法的时候,根据方法名找到方法的引用,并以此定为到函数体进行函数代码的执行。
引用量包含:类和接口的权限定名、字段的名称和描述符,方法的名称和描述符。

 

 

 

 

 

 

    原文作者:java虚拟机
    原文地址: https://blog.csdn.net/L359389556/article/details/82970695
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