JVM01——JVM内存区域的构成

郭朝 2020-05-15

原文

JVM内存主要分为三部分线程私有(Thread Local)、线程共享(Thread Shared)、直接内存(Direct Memory)。

1|0线程私有

 

线程私有区域从字面意思可以看出,这部分内存,是归属于每个线程独立拥有的部分。其生命周期与线程生命周期一致。线程私有区域可以分为两部分程序计速器虚拟机栈本地方法栈

1|1程序计数器


  • 程序计速器是用来记录线程下一条字节码指令地址,方便线程切换后,下次切回时能够继续执行;
  • 如果当前线程正在执行 Java 方法的话,计数器记录的是虚拟机下一条字节码指令的地址。如果执行的是 Native 方法的话,则为空;
  • 每个线程都有一个独立的程序计数器;
  • 程序计数器是唯一一个在虚拟机中没有规定任何 OutOfMemoryError 情况的区域。

1|2虚拟机栈


  • 虚拟机栈是描述 Java 方法执行的内存模型;
  • 每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息;
  • 栈帧随着方法调用而创建,随着方法结束而销毁(无论方法是正常完成还是异常完成都算作方法结束)。
  • 每一个方法从调用直至执行完成的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程;
  • 平时说的栈一般指局部变量表部分。

注意

局部变量表所需要的内存空间在编译期完成分配,当进入一个方法时,这个方法在栈中需要分配多大的局部变量空间是完全确定的,在方法运行期间不会改变局部变量表大小。

1|3本地方法栈


本地方法栈和虚拟机栈作用类似,虚拟机栈执行的是Java方法(也就是字节码),而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务,可能底层调用的 C 或者 C++,我们打开 JDK 安装目录可以看到也有很多用 C 编写的文件,可能就是 Native 方法所调用的 C 代码。

2|0线程共享


线程共享区域随虚拟机的启动而创建,随虚拟机的关闭而销毁。

2|1


  • 堆是被线程共享的一块内存区域,所有对象实例及数组都要在堆上分配内存;
  • 堆也是垃圾收集器进行垃圾收集的最重要的内存区域;
  • 因为堆存放的对象是线程共享的,所以多线程的时候也需要同步机制。

2|2方法区


方法区即我们常说的永久代(Permanent Generation),用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量,如 static 修饰的变量加载类的时候就被加载到方法区中。

运行时常量池

是方法区的一部分,Class文件除了有类的字段、接口、方法等描述信息之外,还有常量池用于存放编译期间生成的各种字面量和符号引用。

3|0直接内存


直接内存并不是 JVM 运行时数据区的一部分,但也会被频繁的使用(在NIO中,可以使用 Native 函数库直接分配堆外内存,然后使用 DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作,避免了在 Java 堆和 Native 堆中来回复制数据, 因此在一些场景中可以显著提高性能)。

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