深入JVM 原理（一）Java内存模型

2019年3月10日 268次阅读来源: java内存模型

深入JVM 原理（一）Java内存模型：http://blog.csdn.net/qq_34707744/article/details/79278169
深入JVM原理（二）Java对象访问模式： http://blog.csdn.net/qq_34707744/article/details/79279979
深入JVM原理（三）JVM 垃圾收集：http://blog.csdn.net/qq_34707744/article/details/79281249
深入JVM原理（四）JVM垃圾回收流程：http://blog.csdn.net/qq_34707744/article/details/79281852
深入JVM原理（五）Java堆内存调整参数（调优关键):http://blog.csdn.net/qq_34707744/article/details/79287403
深入JVM原理（六）年轻代:http://blog.csdn.net/qq_34707744/article/details/79287900
深入JVM原理（七）老年代、永久代和元空间:http://blog.csdn.net/qq_34707744/article/details/79288787
深入JVM原理（八）JVM垃圾回收策略:http://blog.csdn.net/qq_34707744/article/details/79289110
深入JVM原理（九）JVM垃圾回收策略参数配置:http://blog.csdn.net/qq_34707744/article/details/79289556
深入JVM原理（十）G1收集器:http://blog.csdn.net/qq_34707744/article/details/79290595
深入JVM原理（十一）Java引用类型:http://blog.csdn.net/qq_34707744/article/details/79291451

首先，我们先来回顾一下java的基本开发模式，我们知道，我们写的所有的java 程序都保存在 * .java 的文件中，即我们的源代码，但是呢，这些源代码，必须经过javac.exe命令将其编译成 *.class 文件，而后利用 java.exe 命令在 JVM 进程中中解释此程序。

但是在这里流程中，又有自己的过程，如下图：

Java程序执行流程

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实际上，当JVM将所需要的 .class 文件将所需要的 .class 文件加载到 JVM 进程之中，那么这个过程，我们需要一个类加载器（ClassLoad),类加载器的好处在于：可以随定指定 *.class 文件所在的路径。

JVM：java虚拟机，所有的程序都要求运行在JVM上，是因为考虑到了可移植性问题，但如果真正去执行程序，无法离开操作系统的支持。

在 java 中可以使用 native 实现本地 C 函数的调用，Native Interface，但是这些都是属于程序的辅助手段，而真正的程序运行都在“运行时数据区”之中。

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在整个的运行时数据区中，分为如下几个内存空间：
堆内存：保存所有引用数据的真实信息；
栈内存：基本类型、运算、指向堆内存的指针；
方法区：所以定义的方法的信息都保存方法区中，属于共享区；
程序计数器：是一个非常小的内存空间，用来保证程序依次执行；
本地方法栈：每一次执行递归方法的时候，都会将上一个方法入栈；

例如：依次执行A() -> B（）-> C () –D()方法；
那么进入本地方法栈的结构为：
A —>A先入栈
B A —>B入栈
C B A —>C入栈
D C B A —>D入栈
如果栈一直被占用到某种程度后，程序无法执行，及抛出栈溢出错误

那么栈中我们是存的什么呢？
如图：
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如何线程都会有自己的调用，此时，每个线程都要有自己独立的空间，所以，每个栈内存都是线程私有的。
我们在java JVM 中用栈帧（Stack Frame）来定义栈的数据，每一个栈帧表示每个可能执行的方法。
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而栈帧中则包含了：局部变量表，操作树栈，指向运行时常量池的引用，方法返回地址和动态链接。
局部变量表（Local Variables）:方法的局部变量或形参，其以变量槽（solt）为最小单位，只允许保存32为长度的变量，如果超过32位则会开辟两个连续的solt(64位长度，long和double)；
操作树栈（Operand Stack）：表达式计算在栈中完成；
指向当前方法所属的类的运行时常量池的引用（Reference to runtime constant pool）：引用其他类的常量或者使用String 池中的字符串；
方法返回地址（Return Address）：方法执行完后需要返回调用此方法的位置，所以需要再栈帧中保存方法返回地址；

在整个java之中存在对象池的概念，对象池是对整个常量池的一个规则破坏，因为在jvm启动时，所有的常量都已经分配好的内存空间了，但是String中的intern（）方法会打破这种限制，动态地进行常量池的内容设置；

当产生一个方法调用的时候，原本的方法会入栈，当方法执行完毕之后，方法将会进行栈帧的出栈，这样就能定义每个栈的详细信息。

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运行时数据区就是我们的java内存管理，我们java能管理的地方只在java运行时数据区，其他我们无法控制，而java运行时数据区的大小，我们可根据自己的需求自行更改，但在其中，有些数据区是数据共享，有些数据区是对象独享，在整个操作中，对于运行时数据区直接和java的线程对象关联，所以，我们所说的java内存调优都是在运行时数据区进行的，即共享的数据区越大越好，所以，关键是在堆内存中，如果我们要真正做到对程序的理解，就需要对堆内存进行一定的控制。

未完待续

    原文作者：java内存模型
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