`
dannyhz
  • 浏览: 398510 次
  • 性别: Icon_minigender_1
  • 来自: 杭州
文章分类
社区版块
存档分类
最新评论

jvm 内存模型

    博客分类:
  • jvm
jvm 
阅读更多
本篇其实就是一个读书笔记,书是《深入理解JAVA虚拟机》,在网上搜索JAVA内存,说的比较好的其实很多都源自这本书,作为一个JAVA程序员,理解虚拟机是通向高级程序员的必经道路。本篇中的图片源自当时网上,具体出处找不到了,请见谅。










所谓的线程安全,其实就是不同线程对同一个资源的访问和修改引发的数据不一致问题。




对于线程安全的理解,需要了解JVM中的内存模型。JAVA中一个线程创建的时候,JVM就会为其分配一个主内存和工作内存,每个线程都有自己的完全独立的工作内容,而主内存却是他们所共享的,那么问题来了,线程不安全就是由于共享主内存导致的。一旦多个线同时对主内存中的同一个资源进行操作,那么就可能导致资源状态的不一致。我们知道当一个线程需要和主内存进行交互的时候,数据从主内存拷贝到工作内存中,在线程实际处理的时候,数据其实是一个副本,当线程处理完了之后再去更新主内存,正是由于这种机制,故而会产生线程的安全性问题,需要对资源加锁来解决这种问题。








1、程序计数器

      这是个什么鬼呢?我们都知道,CPU的计算时间是以分片的方式给到每个线程的,换句话说,所谓的并行其本质就是串行。比如线程A执行到了一部分,CPU将控制权给了线程B,那么线程A重新得到CPU的资源时,如何恢复工作呢?这个程序计数器就来帮助线程A找到其中间状态,从而恢复到正确的执行位置。程序计数器所占内存是线程私有的,同时也是Java 虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError 情况的区域。   




2、JAVA虚拟机栈

      它也是线程私有的,它所占有的内存空间也就是我们平时所说的“栈(stack)内存”。并且和线程的生命周期相同。虚拟机栈描述的是Java 方法执行的内存模型:每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧(Stack Frame ①)用于存储局部变量表(基本数据类型,对象的引用和returnAddress类型)、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被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从入栈到出栈的过程。




局部变量表需要的内存在编译期间就确定了,故而方法运行期间不会改变其大小。





在Java 虚拟机规范中,对这个区域规定了两种异常状况:

    a.如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError 异常;

    b.如果虚拟机栈可以动态扩展(当前大部分的Java 虚拟机都可动态扩展,只不过Java 虚拟机规范中也允许固定长度        的虚拟机栈),当扩展时无法申请到足够的内存时会抛出OutOfMemoryError 异常。


3、JAVA堆

      JAVA堆一般是JVM管理的内存中最大的一块,JAVA堆在主内存中,是被所有线程共享的一块内存区域,其随着JVM的创建而创建,堆内存的唯一目的是存放对象实例。同时JAVA堆也是GC管理的主要区域





如果从内存回收的角度看,由于现在收集器基本都是采用的分代收集算法,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。

如果从内存分配的角度看,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(Thread Local Allocation Buffer,TLAB)。

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回收内存,或者更快地分配内存。



如果在堆中没有内存完成实例分配,并且堆也无法再扩展时,将会抛出OutOfMemoryError 异常。


4、本地方法栈





本地方法栈(Native Method Stacks)与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的,其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,而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native 方法服务。虚拟机规范中对本地方法栈中的方法使用的语言、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。甚至有的虚拟机(譬如Sun HotSpot 虚拟机)直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。与虚拟机栈一样,本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError 和OutOfMemoryError异常。





5、方法区




方法区也是各线程共享的一个内存区域。主要用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时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做Non-Heap(非堆),目的应该是与Java 堆区分开来。



Java 虚拟机规范对这个区域的限制非常宽松,除了和Java 堆一样不需要连续的内存和可以选择固定大小或者可扩展外,还可以选择不实现垃圾收集。相对而言,垃圾收集行为在这个区域是比较少出现的,但并非数据进入了方法区就如永久代的名字一样“永久”存在了。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,一般来说这个区域的回收“成绩”比较难以令人满意,尤其是类型的卸载,条件相当苛刻,但是这部分区域的回收确实是有必要的。在Sun 公司的BUG 列表中,曾出现过的若干个严重的BUG 就是由于低版本的HotSpot 虚拟机对此区域未完全回收而导致内存泄漏。






根据Java 虚拟机规范的规定,当方法区无法满足内存分配需求时,将抛出OutOfMemoryError 异常。


6、常量池

        Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外,还有一项信息是常量表(constant_pool table),用于存放编译期已可知的常量,这部分内容将在类加载后进入方法区(永久代)存放(JDK1.7开始,常量池已经被移到了堆内存中)。但是Java语言并不要求常量一定只有编译期预置入Class的常量表的内容才能进入方法区常量池,运行期间也可将新内容放入常量池(最典型的String.intern()方法)。
分享到:
评论

相关推荐

    JVM内存模型

    JVM内存模型详解 JVM内存模型是Java虚拟机(JVM)中的一种内存管理机制,它将内存区分为永久区内存(Permanent space)和堆内存(heap space)两大块。永久区内存用于存放加载的Class类级对象,如class本身、method...

    JVM内存模型深度剖析与优化.pdf

    JVM内存模型深度剖析与优化 JVM内存模型是Java虚拟机的核心组件之一,它直接影响着Java应用程序的性能和可靠性。本文将深入剖析JVM内存模型的结构和工作机理,并讨论如何优化JVM参数以提高Java应用程序的性能。 一...

    jvm内存模型.pdf

    jvm内存模型.pdf

    JVM内存模型详解

    jvm内存模型,jvm脑图,jvm调优,jvm垃圾回收算法,jvm垃圾回收器,逃逸算法等总结。

    三问JMM--有关JVM内存模型的PPT

    ### 三问JMM——有关JVM内存模型的深度解析 #### 前言 近期,在诚信通开源研究小组的专题学习分享会上,我们针对Java内存模型(JMM)进行了深入探讨,现将JMM相关的一些核心概念进行梳理,以便更好地理解和把握JMM的...

    JVM内存模型以及垃圾回收相关资料

    JVM内存模型与垃圾回收是Java性能优化的关键部分。JVM(Java Virtual Machine)内存模型分为多个区域,包括新生代(New Generation)、老年代(Old Generation)和永久代(Permanent Generation)。新生代又细分为...

    深入详解JVM内存模型与JVM参数详细配置.pdf

    "深入详解JVM内存模型与JVM参数详细配置" 本资源详细介绍了JVM内存模型的结构和组成部分,包括堆内存、方法区、栈内存、程序计数器等。同时,还详细介绍了JVM参数的配置和调整方法,以提高JVM的性能和效率。 ...

    JVM内存模型及分区 JVM内存模型及分区

    理解JVM内存模型对于优化Java程序性能至关重要,合理分配和管理内存能有效避免内存泄漏和性能瓶颈。例如,通过调整堆大小、设置合理的垃圾回收策略,可以优化应用的运行效率。此外,了解这些内存区域的工作原理也能...

    Java 虚拟机JVM内存模型

    ### Java 虚拟机JVM内存模型知识点 #### 1. JVM概述 ##### 1.1 Java的特性与JVM的应用 Java语言的特性包括跨平台性、面向对象、安全性等。JVM是Java程序能够跨平台运行的关键,它负责将Java源代码转换成与平台无关...

    推荐一些JVM原理,JVM调优,JVM内存模型,JAVA并发 电子书1

    标题中提到了JVM原理、JVM调优、JVM内存模型和JAVA并发,这些都是Java虚拟机(JVM)相关的核心概念。JVM是运行Java字节码的虚拟计算机,为Java提供了一个跨平台的环境,确保Java程序可以在不同的操作系统上运行而...

    JVM入门实战/arthas实战/垃圾回收算法/垃圾回收器/jvm内存模型分析

    第二节:JVM内存模型 1.1 概念 1.2 JVM内存模型 1.3 Heap堆内存模型 第三节:定位垃圾对象的依据 1.1 引用计数法 1.2 可达性算法 第四节:垃圾回收算法 1.1标记清除算法 1.2复制算法 1.3 标记整理(标记压缩)...

    java jvm内存模型

    "Java JVM内存模型" Java虚拟机(JVM)内存模型是Java虚拟机的核心组件之一,它定义了Java程序在运行时的内存布局和管理方式。JVM内存模型主要分为五个部分:程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区。 1. ...

    JVM内存模型和性能优化.docx

    JVM内存模型内置了基于内存的并发模型,支持多线程机制,提供了同步锁(Synchronization)功能,使得在多线程环境下能够确保数据一致性。此外,JVM还提供了大量的线程安全的库包,这些特性使得开发者可以灵活控制...

    java毕业设计-JVM内存模型和垃圾收集PPT37页-JVM内存模型和垃圾收集

    jvm--java毕业设计-JVM内存模型和垃圾收集PPT37页--JVM内存模型和垃圾收集

    02-VIP-JVM内存模型深度剖析(1)1

    总结来说,理解JVM内存模型和参数设置对于优化Java应用程序性能至关重要。正确配置JVM参数可以防止内存溢出,降低垃圾回收频率,提升系统响应速度。同时,逃逸分析等优化技术也是提高程序执行效率的有效手段。在实际...

    jvm内存模型.doc

    jvm内存模型

    JVM内存模型(通俗易懂)

    JVM内存模型则是理解Java程序性能优化的关键,因为它规定了程序中的数据如何在内存中分配和访问。本文将深入浅出地探讨JVM内存模型,帮助你快速掌握这一核心概念。 首先,我们要知道JVM内存模型主要分为以下几个...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics