JVM内存模型和结构详解(五大模型图解)

简介: JVM内存模型和结构详解(五大模型图解)



Java Virtual Machine (JVM) 的内存模型是指在运行 Java 程序时,JVM 如何组织和管理内存的结构。JVM 内存分为多个区域,每个区域有不同的用途,用于存储不同类型的数据。下面是 JVM 内存模型的五大区域,以及相应的模型图解:

  1. 方法区(Method Area):
  • 主要存储类的结构信息,如类的字段信息、方法信息、构造方法信息等。
  • 运行时常量池,用于存储编译期生成的各种字面量和符号引用。
  • 永久代(Permanent Generation):在 JDK 7 及之前版本使用,JDK 8 开始移除了永久代,用元空间(Metaspace)代替。
  1. 堆(Heap):
  • 存储对象实例,包括程序中创建的对象以及 Java 虚拟机自动创建的对象。
  • 堆空间可以分为新生代和老年代,还包括持久代(JDK 7 及之前版本)或元空间(JDK 8 及之后版本)。
  1. 栈(Stack):
  • 存储局部变量、操作数栈、方法出口等信息。
  • 每个线程都有一个私有的栈,用于存储方法的局部变量和部分结果。
  • 栈(Stack)是一种数据结构,它按照后进先出(Last In, First Out,LIFO)的原则管理数据,即最后进入的元素最先被访问。栈可以看作是一种特殊的线性表,只允许在一端进行插入和删除操作,该端被称为栈顶(Top),而另一端被称为栈底(Bottom)。
  1. 本地方法栈(Native Method Stack):
  • 与栈类似,用于存储执行本地(native)方法的数据。
  • 本地方法栈(Native Method Stack)是Java虚拟机(JVM)内存模型中的一部分,用于支持本地方法的调用。本地方法指的是用非Java语言(如C、C++)编写的,通过Java Native Interface(JNI)在Java程序中调用的方法。
    在Java程序中,当需要调用本地方法时,JVM会创建一个本地方法栈,用于执行本地方法的操作。与虚拟机栈类似,本地方法栈也是线程私有的,每个线程都有自己的本地方法栈。
  1. 程序计数器(Program Counter Register):
  • 每个线程都有一个程序计数器,用于存储当前线程正在执行的指令的地址。
  • 线程切换时,程序计数器也会切换到相应线程的执行地址。

这些区域共同组成了 Java 程序在 JVM 中运行时的内存结构。不同区域的作用和生命周期有所不同,了解这些区域对于理解 Java 内存管理和调优非常重要。请注意,JVM 的一些实现可能对内存模型有所调整,上述描述主要适用于经典的 HotSpot JVM。


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