JVM内存区域

简介: JVM内存区域

JVM内存区域

jvm是一个虚拟机,所有的java程序都是在这个虚拟机上运行的,于是就会有一个问题,我创建个对象,他是存储在哪里的,声明的变量是存储在哪里的,东西都放在jvm里面jvm能放的下吗?放不下是不是要清理?是怎么清理的?看吧,技术总是一大堆why!没关系,因为why所以do,因为do,又产生了一大堆why,但是这个过程就是进步,今天就来说说jvm的组成和清理

1 程序计数器

这个名词对于大部分人来说一定不陌生,只要是背个题的人可能都知道他,没错他就是jvm中的一部分,那他是干什么的呢,他又有什么特性呢?看一段代码

public int stack() {
    int x = 10;
    int y = 11;
    int z = x + y;
    return z;

}

接着我们看一下他的字节码

public int stack();
Code:
0: bipush        10     //将10压入操作栈
2: istore_1             //并将10保存到局部变量表istore_1中
3: bipush        11     //将11压入操作栈
5: istore_2                          //并将11保存到局部变量表istore_2中
6: iload_1                           //将局部变脸表1压入操作栈
7: iload_2                           //将局部变脸表2压入操作栈
8: iadd                              //把栈中值取出来放到cpu中计算,并压回栈顶
9: istore_3                          //把栈顶的值弹出来放到局部表量表3
10: iload_3                           //局部表量表3压入操作栈
11: ireturn                          //返回栈顶元素值
@return

注意看,每一行的字节码命令前都有一个数字,从0到11,这些数字就是存储在程序计数器里面的,那和他的作用有什么关系呢? 首先我们要知道程序的运行是cpu操作线程来执行的,cpu可以通过分配时间片的方式操作多个线程,不断的循环操作时间片,这时候就有一个问题,他可能在一个线程执行了3步的时候暂停去操作下一个线程,然后再回来操作这个线程,这样就必须有一个记录这个线程执行到了第3步的标记,而这个标记就是程序计数器的作用了,另外程序计数器有一个特性,他是线程私有的,为什么呢,如果不是私有的,那么其他线程就可以修改他当前执行到的第几步,造成顺序的错乱。

2 虚拟机栈

栈这个东西,也是大家比较熟悉的,最多听到的就是他的数据结构,后进先出,他另外一个特点就是随线程生,随线程死。而且栈内的数据是线程私有的。还是看这段代码

public int stack() {
    int x = 10;
    int y = 11;
    int z = x + y;
    return z;

}

在多线程的情况下,x的值会不会错乱,答案是不会的,因为x是存储在栈的局部变量表里,栈是线程私有的所以他不会在多线程时出现数据问题。另外要注意的就是与他相关的一个异常StackOverflowError,这个就是栈的深度如果操作虚拟允许的深度抛出的异常,我们可以通过设置参数来检验他,-Xss这个参数可以设定栈的大小,还有一个异常,就是OOM,这个异常并不是只会出现在堆上,他也会出现在栈上,比如定义了太多的局部变量,或者局部表量本身太大

3 本地方法栈

这个是jvm为native方法准备的,他和虚拟栈很相似,有的虚拟机直接把他们合二为一。

4 Java堆

他是虚拟机中占用内存最大的一块区域,我们对他最多的解读就是对象的内容都是存储在堆上的,其实并不对,随着jit动态编译技术的发展,已经出现了标量替换,栈上分配,也就是说对象的内容也可以在栈上了。堆也有具体的区域

1)新生代 edgn区

2)新生代 From Survivor区

3)新生代 To Survivor区

4)老年代

我们可以看到堆分成了4个区域,至于为什么这么分区,在后面的垃圾回收会提到。

5 元空间

元空间是后期提出的概念,他的前身是永久代和直接内存,它里面主要存储的就是对象的一些元信息,另外以前永久代是方法区的实现,现在元空间是方法区的实现。

6 结语

JVM的内存区域,偏重理论,如果对于实际开发而言,表面上可能帮助不大,但是其实他非常重要,就比如我们创建一个对象,如果我们不去实例化他,就去调用这个对象里面的方法,就会报空指针异常,那为什么呢,如果了解jvm的内存分配就会发现,是因为对象没有在堆内存分配内存空间导致报错。我是杨乐乐,在这个道阻且长的技术之路上期待与大家共同成长。
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