JVM运行时数据区

简介: 内存是计算机的重要部件之一,它是外存与CPU进行沟通的桥梁,计算机中所有程序的运行都在内存中进行,内存性能的强弱影响计算机整体发挥的水平。

一、内存与线程

1、内存结构

内存是计算机的重要部件之一,它是外存与CPU进行沟通的桥梁,计算机中所有程序的运行都在内存中进行,内存性能的强弱影响计算机整体发挥的水平。JVM的内存结构规定Java程序在执行时内存的申请、划分、使用、回收的管理策略,通说来说JVM的内存管理指运行时数据区这一大块的管理。

03-1.png

2、线程运行

JVM中一个应用是可以有多个线程并行执行,线程被一对一映射为服务所在操作系统线程,调度在可用的CPU上执行,启动时会创建一个操作系统线程;当该线程终止时,这个操作系统线程也会被回收。

03-2.jpg

在虚拟机启动运行时,会创建多个线程,数据区中有的模块是线程共享的,有的是线程私有的:

03-3.png

线程共享:元数据区、堆Heap;

线程私有:虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器;

单个CPU在特定时刻只能执行一个线程,所以多线程通过几块空间的使用,然后不断的争抢CPU的执行时间段。

二、元数据空间

基本描述

方法元空间(方法区)在JVM启动的时候被创建,是被各个线程共享的内存空间,用于存放类和方法的元数据以及常量池,比如Class和Method。

在实际的开发中,经常因为加载的类太多,进而导致内存溢出问题,这样可以对元空间的大小进行扩展。

与堆的关系

03-4.png

元空间存放加载的类信息,当类被实例化时,堆中存储实例化的对象信息,并且通过对象类型数据的指针找到类。

三、堆空间

基本描述

JVM启动时创建堆区,是内存管理的核心区,通常情况下也是最大的内存空间,是被所有线程共享的,几乎所有的对象实例都要在堆中分配内存,所以这里也是垃圾回收的重点空间。

堆栈关系

03-5.png

栈是JVM运行时的单位,堆是存储单位,当栈中方法结束,相关对象失去所有引用后,不会马上被移除堆空间,要等到垃圾收集器运行的时候。

四、虚拟机栈

虚拟机栈(Java栈)在每个线程创建时都会生成一个虚拟机栈,栈的内部是一个个栈帧单元,对应Java方法的调用,其生命周期和线程周期保持一致。用来存储方法的局部遍历,部分执行结果,方法的调用和返回。

03-6.png

栈帧是方法执行的数据集,维持执行过程中的各种数据信息,执行的方法依次入栈,栈顶存放当前要执行的方法,执行结束后出栈,对于栈没有垃圾回收问题。

五、程序计数器

基本描述

JVM中程序计数寄存器用来存储下一条将要执行指令的地址,执行引擎获取到指令后进行执行,是线程私有的。它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

03-7.png

前后关系

线程在获取CPU的时间段内执行代码,但是线程随时可能没有执行完就被挂起,等到线程A再次获取CPU执行时,CPU 得知道执行到线程A的哪一个指令,程序计数器会存储该动作。

六、本地方法栈

本地方法栈与虚拟机栈所起到的作用是类似的,虚拟机栈为虚拟机执行Java方法,本地方法栈管理虚拟机使用到的 本地方法,在虚拟机规范中对本地方法栈中方法使用的语言、使用方式与数据结构并没有强制规定,因此具体的虚拟机可以自由实现它。HotSpot虚拟机直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。

相关文章
|
27天前
|
Java
JVM运行时数据区
1)虚拟机栈:每次调用方法都会在虚拟机栈中产生一个栈帧,每个栈帧中都有方法的参数、局部变量、方法出口等信息,方法执行完毕后释放栈帧 (2)本地方法栈:为native修饰的本地方法提供的空间,在HotSpot中与虚拟机合二为一
24 2
|
1月前
|
Java
JVM运行时数据区(内存结构)
1)虚拟机栈:每次调用方法都会在虚拟机栈中产生一个栈帧,每个栈帧中都有方法的参数、局部变量、方法出口等信息,方法执行完毕后释放栈帧 (2)本地方法栈:为native修饰的本地方法提供的空间,在HotSpot中与虚拟机合二为一 (3)程序计数器:保存指令执行的地址,方便线程切回后能继续执行代码
22 3
|
2月前
|
Java
jvm复习,深入理解java虚拟机一:运行时数据区域
这篇文章深入探讨了Java虚拟机的运行时数据区域,包括程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、方法区、元空间和运行时常量池,并讨论了它们的作用、特点以及与垃圾回收的关系。
72 19
jvm复习,深入理解java虚拟机一:运行时数据区域
|
2月前
|
存储 SQL 小程序
JVM知识体系学习五:Java Runtime Data Area and JVM Instruction (java运行时数据区域和java指令(大约200多条,这里就将一些简单的指令和学习))
这篇文章详细介绍了Java虚拟机(JVM)的运行时数据区域和JVM指令集,包括程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、直接内存、方法区和堆,以及栈帧的组成部分和执行流程。
45 2
JVM知识体系学习五:Java Runtime Data Area and JVM Instruction (java运行时数据区域和java指令(大约200多条,这里就将一些简单的指令和学习))
|
2月前
|
Arthas 监控 Java
JVM知识体系学习七:了解JVM常用命令行参数、GC日志详解、调优三大方面(JVM规划和预调优、优化JVM环境、JVM运行出现的各种问题)、Arthas
这篇文章全面介绍了JVM的命令行参数、GC日志分析以及性能调优的各个方面,包括监控工具使用和实际案例分析。
76 3
|
4月前
|
存储 算法 Java
JVM组成结构详解:类加载、运行时数据区、执行引擎与垃圾收集器的协同工作
【8月更文挑战第25天】Java虚拟机(JVM)是Java平台的核心,它使Java程序能在任何支持JVM的平台上运行。JVM包含复杂的结构,如类加载子系统、运行时数据区、执行引擎、本地库接口和垃圾收集器。例如,当运行含有第三方库的程序时,类加载子系统会加载必要的.class文件;运行时数据区管理程序数据,如对象实例存储在堆中;执行引擎执行字节码;本地库接口允许Java调用本地应用程序;垃圾收集器则负责清理不再使用的对象,防止内存泄漏。这些组件协同工作,确保了Java程序的高效运行。
34 3
|
4月前
|
消息中间件 设计模式 安全
多线程魔法:揭秘一个JVM中如何同时运行多个消费者
【8月更文挑战第22天】在Java虚拟机(JVM)中探索多消费者模式,此模式解耦生产与消费过程,提升系统性能。通过`ExecutorService`和`BlockingQueue`构建含2个生产者及4个消费者的系统,实现实时消息处理。多消费者模式虽增强处理能力,但也引入线程安全与资源竞争等挑战,需谨慎设计以确保高效稳定运行。
102 2
|
4月前
|
C# UED 开发者
WPF动画大揭秘:掌握动画技巧,让你的界面动起来,告别枯燥与乏味!
【8月更文挑战第31天】在WPF应用开发中,动画能显著提升用户体验,使其更加生动有趣。本文将介绍WPF动画的基础知识和实现方法,包括平移、缩放、旋转等常见类型,并通过示例代码展示如何使用`DoubleAnimation`创建平移动画。此外,还将介绍动画触发器的使用,帮助开发者更好地控制动画效果,提升应用的吸引力。
246 0
|
1月前
|
缓存 Prometheus 监控
Elasticsearch集群JVM调优设置合适的堆内存大小
Elasticsearch集群JVM调优设置合适的堆内存大小
291 1
|
2天前
|
存储 Java 程序员
【JVM】——JVM运行机制、类加载机制、内存划分
JVM运行机制,堆栈,程序计数器,元数据区,JVM加载机制,双亲委派模型