Java虚拟机(JVM)在执行Java程序时,会将其管理的内存划分为几个不同的区域

简介: 【6月更文挑战第24天】Java JVM管理内存分7区:程序计数器记录线程执行位置;虚拟机栈处理方法调用,每个线程有独立栈;本地方法栈服务native方法;Java堆存储所有对象实例,垃圾回收管理;方法区(在Java 8后变为元空间)存储类信息;运行时常量池存储常量;直接内存不属于JVM规范,通过`java.nio`手动管理,不受GC直接影响。

Java虚拟机(JVM)在执行Java程序时,会将其管理的内存划分为几个不同的区域。根据Java虚拟机规范,这些区域主要包括以下几个部分:

  1. 程序计数器(Program Counter Register)

    • 一块较小的内存空间,用于指示当前线程正在执行的字节码指令的位置。
    • 每个线程都有自己的程序计数器。
  2. Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stack)

    • 线程私有的,生命周期与线程相同。
    • 用于存储局部变量表、操作数栈和帧数据区等信息。
    • 当方法被调用时,一个新的栈帧会被创建并压入栈顶;当方法返回时,该栈帧将被弹出并销毁。
  3. 本地方法栈(Native Method Stack)

    • 类似于Java虚拟机栈,但服务于 native 方法(使用C/C++编写的代码)。
    • 它为每个线程提供了一个独立的栈空间。
  4. Java堆(Java Heap)

    • 所有线程共享的一块内存区域,主要用于存放对象实例。
    • 在虚拟机启动时创建,并由垃圾回收机制自动管理。
  5. 方法区(Method Area)

    • 所有线程共享的内存区域,用于存储已被加载的类的信息、常量池、静态变量、即时编译后的代码等。
    • 这个区域的内容是在类加载阶段被创建的,通常被称为"永久代"或"元空间"。
  6. 运行时常量池(Runtime Constant Pool)

    • 是方法区的一部分,存储类文件中的符号引用、字符串常量和其他常量信息。
  7. 直接内存(Direct Memory)

    • 不是Java虚拟机规范中定义的一部分,但它可以通过java.nio包下的Buffer类进行分配和释放。
    • 直接内存不会被垃圾回收器自动回收,需要手动管理。

注意:从Java 8开始,HotSpot VM已经移除了永久代(PermGen),并将方法区替换为了元空间(Metaspace)。这使得方法区不再受制于物理内存限制,而是可以使用虚拟内存来扩展。此外,自Java 9以来,G1垃圾回收器已经成为默认的垃圾收集器,它更有效地管理了整个Java堆的内存分配和回收。

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