jvm自动内存管理机制 之 java内存区域

简介: jvm自动内存管理机制 之 java内存区域

1.程序计数器:

        是一块较小的内存空间,它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条所需要执行的字节码指令,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。

        由于java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的,在任何一个确定的时刻,一个处理器都只会执行一条线程中的指令。因此,为了线程切换后能恢复到正确的执行位置,每条线程都需要有一个独立的程序计数器,各条线呈之间的程序计数器互不影响,独立存储,我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。

        如果线程正在执行的是一个java方法,这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址;如果正在执行的是Native方法,这个计数器的值则为空。<此内容区域是唯一一个在jvm规范中没有规定任何outofMemoryError情况的区域>。

2.jvm栈:

       java虚拟机栈也是线程私有的,它的生命周期与线程相同。它描述的是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存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。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。

      <java内存的“栈内存”就是虚拟机栈,或者说虚拟机栈中局部变量表部分>

      局部变量表存放了编译器可知的各种基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)、对象引用和returnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址),其中64位长度的long和double类型会占用2个局部变量表,其他占一个。局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配,当进入一个方法时,这个方法需要在帧中分配多个的局部变量空间是完全确定的,在方法进行期间不会改变局部变量的大小。

3.本地方法栈:

       它与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的,他们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行java方法(也就是字节码)服务,而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。

4.java堆:

      java堆(java Heap)是java虚拟机所管理的内存最大的一块。java堆是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建,目的:存放对象实例。即:所有的对象实例以及数组都需要在堆上分配。

      java堆是垃圾收集器管理的主要区域。被称为“GC堆”。从内存回收的角度:由于现在收集器基本都采用分代手机算法,所以java堆中还可以细分为:新生代和老年代;再细致一点的有Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。从内存分配的角度:线程共享的java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区。不过无论如何划分,都与存放内容无关,无论哪个区域,存储的都仍然是对象实例,进一步划分的目的是为了更好地分配内存。

5.方法区:

       方法区与java堆一样,是各个线程共享的内存区域,它用于存储已被虚拟机加载的类信息常量、静态变量、即是编译器编译后的代码等数据。<虽然java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分,但是它却有一个别名叫Non-Heap(非堆),目的是把java堆区分开来。> 使用永久代来实现方法区。垃圾收集行为在这个区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载。

6.运行时常量池:

       运行时常量池是方法区的一部分。class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息是常量池,用于存放编译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存放。不过,一般也会把翻译出来的直接引用也存储在运行时常量池中。

       运行时常量池相对于class文件常量池的另外一个重要特性是具备动态性。java语言并不要求常量一定只有编译期才能产生,也就是并非要求预置入class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池,运行期间也可能将新的常量放入池中,这种特性被开发人员利用的比较多的是String类的intern()方法。

相关文章
|
3天前
|
缓存 安全 Java
7张图带你轻松理解Java 线程安全,java缓存机制面试
7张图带你轻松理解Java 线程安全,java缓存机制面试
|
1天前
|
算法 Java Python
【Python 的内存管理机制专栏】Python 内存管理实战:性能优化与内存泄漏检测
【5月更文挑战第18天】Python内存管理关乎程序性能与稳定性。优化包括避免过多临时对象,如优化列表推导式减少对象创建。警惕循环引用造成的内存泄漏,如示例中的Node类。使用`gc`模块检测泄漏,通过`gc.set_debug(gc.DEBUG_LEAK)`和`gc.collect()`获取信息。实践中需持续分析内存使用,优化算法、数据结构和资源释放,以提升程序质量与效率。
【Python 的内存管理机制专栏】Python 内存管理实战:性能优化与内存泄漏检测
|
1天前
|
存储 Java 程序员
【Python 的内存管理机制专栏】深入解析 Python 的内存管理机制:从变量到垃圾回收
【5月更文挑战第18天】Python内存管理关乎程序性能与稳定性,包括变量存储和垃圾回收。变量存储时,如`x = 10`,`x`指向内存中值的引用。垃圾回收通过引用计数自动回收无引用对象,防止内存泄漏。了解此机制可优化内存使用,避免循环引用等问题,提升程序效率和稳定性。深入学习内存管理对成为优秀Python程序员至关重要。
【Python 的内存管理机制专栏】深入解析 Python 的内存管理机制:从变量到垃圾回收
|
1天前
|
算法 安全 程序员
深入理解操作系统的内存管理机制
【5月更文挑战第18天】 在现代计算领域,操作系统的内存管理是确保系统高效稳定运行的关键。本文将详细探讨操作系统内存管理的核心概念、技术及其实现细节。通过分析虚拟内存、物理内存、分页、分段以及内存分配策略等要素,我们揭示了操作系统如何优化内存使用,保证安全性和提供多任务支持。此外,文中还将评估现代操作系统面临的内存管理挑战,如碎片化、内存泄露和虚拟化技术的应用。
|
2天前
|
NoSQL 算法 Java
【redis源码学习】持久化机制,java程序员面试算法宝典pdf
【redis源码学习】持久化机制,java程序员面试算法宝典pdf
|
4天前
|
缓存 算法 Java
深入理解操作系统的内存管理机制
【5月更文挑战第14天】 本文针对操作系统中至关重要的一环——内存管理机制进行深入剖析。不同于常规的资源整合和分配策略讨论,我们将聚焦于操作系统如何通过复杂的数据结构和算法优化内存使用效率,保证系统稳定性与性能。文章将详细探讨分页系统、虚拟内存以及内存碎片等问题的解决方案,并分析现代操作系统如何处理多核处理器下的内存共享与竞争条件。通过本文的阅读,读者将对操作系统的内存管理有一个全面而深刻的认识。
|
4天前
|
存储 安全 Java
Python中的引用和赋值机制允许变量引用内存中的对象,并通过引用计数来管理对象的生命周期
【5月更文挑战第14天】Python中的变量是对象引用,不存储数据,而是在内存中创建对象。赋值操作创建新变量并使其指向已有对象。引用计数用于管理对象生命周期,引用数为0时对象被回收。理解这些机制对编写高效Python代码很重要。
18 6
|
4天前
|
消息中间件 安全 前端开发
字节面试:说说Java中的锁机制?
Java 中的锁(Locking)机制主要是为了解决多线程环境下,对共享资源并发访问时的同步和互斥控制,以确保共享资源的安全访问。 锁的作用主要体现在以下几个方面: 1. **互斥访问**:确保在任何时刻,只有一个线程能够访问特定的资源或执行特定的代码段。这防止了多个线程同时修改同一资源导致的数据不一致问题。 2. **内存可见性**:通过锁的获取和释放,可以确保在锁保护的代码块中对共享变量的修改对其他线程可见。这是因为 Java 内存模型(JMM)规定,对锁的释放会把修改过的共享变量从线程的工作内存刷新到主内存中,而获取锁时会从主内存中读取最新的共享变量值。 3. **保证原子性**:锁
18 1
|
4天前
|
存储 缓存 算法
深入浅出JVM(二)之运行时数据区和内存溢出异常
深入浅出JVM(二)之运行时数据区和内存溢出异常
|
4天前
|
Java Linux Arthas
linux上如何排查JVM内存过高?
linux上如何排查JVM内存过高?
475 0