深入理解Java虚拟机(1)内存模型

虚拟机内存模型总结

先来一个总结:

内存区域说明
程序计数器当前线程执行的字节码行号计数器
本地方法栈native方法栈
java虚拟机栈执行java方法时的内存模型,65535
Java堆存放对象实例,数组,存类的属性值,不存方法
方法区堆的逻辑部分:类信息,常量,静态变量,jit 编译后的代码
运行时常量池存放编译期间生成的各种字符串和符号引用
直接内存不属于虚拟机的部分,属于操作系统内存

一.程序计数器

程序计数器是一块较小的内存,他可以看做是当前线程所执行的行号指示器,字节码解释器工作的时候就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码的指令,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。
当线程执行java方法,则记录正在执行的虚拟机字节码指令地址,
当执行native方法,记录的值为空(undefined)。

注意点:

  • 线程私有!!!,一个线程一个程序计数器
  • 此内存区域是唯一 一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

二.Java虚拟机栈

虚拟机栈是java方法的内存模型:每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧用于储存局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法从调用直至完成的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。
栈内存就是虚拟机栈,或者说是虚拟机栈中局部变量表的部分。局部变量表存放了编辑期可知的各种基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、long、double、float)、对象引用(reference)类型和returnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址)

注意点:

  • 局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配,所占内存大小被提前确定—这是能移动指针执行方法的基础
  • 栈内存属于单个线程,每个线程都会有一个栈内存
  • 线程请求栈的深度大于虚拟机栈所允许的深度,这时候将会抛出StackOverflowError异常,
  • 如果当Java虚拟机允许动态扩展虚拟机栈的时候,当扩展的时候没办法分配到内存的时候就会报OutOfMemoryError异常

三.本地方法栈

与虚拟基栈类似,用来执行native方法

  •   本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

四.Java堆

堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动的时候创建,此内存区域的唯一目的是存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。
Java堆是GC管理的主要区域。

  • Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中,只要逻辑上连续是连续的即可。
  • 若在堆中没有完成实例分配,并且堆也无法再扩展时,将会抛出OutOfMemoryError异常。

五.方法区Non-Heap

  方法区用于储存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。

六.运行时常量池:

它是方法区的一部分。class文件中除了有关的版本、字段、方法、接口等描述信息外、还有一项信息是常量池,用于存放编辑期生成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

  •   当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。

七.直接内存:

Java1.2 版本出现的NIO模块提供的功能,可以使用native函数库直接分配堆外内存,通过DirectByteBuffer对象引用来操作内存,不受虚拟机内存限制,受本机内存限制

    原文作者:java虚拟机
    原文地址: https://blog.csdn.net/iamcodingmylife/article/details/79879137
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