java内存分配机制

       通过这几天对一个内存溢出程序的监控，学习了程序运行时对内存的使用机制，在这里和大家分享下。

        Java程序运行在JVM(Java  Virtual Machine，Java虚拟机)上，可以把JVM理解成Java程序和操作系统之间的桥梁，JVM实现了Java的平台无关性，由此可见JVM的重要性。所以在学习Java内存分配原理的时候一定要牢记这一切都是在JVM中进行的，JVM是内存分配原理的基础与前提。

        一个完整的Java程序运行过程会涉及以下内存区域：

 

        寄存器：JVM内部虚拟寄存器，存取速度非常快，程序不可控制。

        栈：保存局部变量的值，包括：a.用来保存基本数据类型的值；b.保存类的实例，即堆区对象的引用(指针)。也可以用来保存加载方法时的帧。

        堆：用来存放动态产生的数据，比如new出来的对象。注意创建出来的对象只包含属于各自的成员变量，并不包括成员方法。因为同一个类的对象拥有各自的成员变量，存储在各自的堆中，但是他们共享该类的方法，并不是每创建一个对象就把成员方法复制一次。

        常量池：JVM为每个已加载的类型维护一个常量池，常量池就是这个类型用到的常量的一个有序集合。包括直接常量(基本类型，String)和对其他类型、方法、字段的符号引用(1)。池中的数据和数组一样通过索引访问。由于常量池包含了一个类型所有的对其他类型、方法、字段的符号引用，所以常量池在Java的动态链接中起了核心作用。常量池存在于堆中。

        代码段：用来存放从硬盘上读取的源程序代码。

        数据段：用来存放static定义的静态成员。

下图表示内存分配图：

 

对于java 和内存之间，有如下几点需要注意：

 1.一个Java文件，只要有main入口方法，我们就认为这是一个Java程序，可以单独编译运行。

  2.无论是普通类型的变量还是引用类型的变量(俗称实例)，都可以作为局部变量，他们都可以出现在栈中。只不过普通类型的变量在栈中直接保存它所对应的值，而引用类型的变量保存的是一个指向堆区的指针，通过这个指针，就可以找到这个实例在堆区对应的对象。因此，普通类型变量只在栈区占用一块内存，而引用类型变量要在栈区和堆区各占一块内存。

3.分清什么是实例什么是对象。Class a= new Class();此时a叫实例，而不能说a是对象。实例在栈中，对象在堆中，操作实例实际上是通过实例的指针间接操作对象。多个实例可以指向同一个对象。

 4.栈中的数据和堆中的数据销毁并不是同步的。方法一旦结束，栈中的局部变量立即销毁，但是堆中对象不一定销毁。因为可能有其他变量也指向了这个对象，直到栈中没有变量指向堆中的对象时，它才销毁，而且还不是马上销毁，要等垃圾回收扫描时才可以被销毁。

 5.以上的栈、堆、代码段、数据段等等都是相对于应用程序而言的。每一个应用程序都对应唯一的一个JVM实例，每一个JVM实例都有自己的内存区域，互不影响。并且这些内存区域是所有线程共享的。这里提到的栈和堆都是整体上的概念，这些堆栈还可以细分。

6 .类的成员变量在不同对象中各不相同，都有自己的存储空间(成员变量在堆中的对象中)。而类的方法却是该类的所有对象共享的，只有一套，对象使用方法的时候方法才被压入栈，方法不使用则不占用内存。

评论

27 楼 林晓盼 2012-06-14  

这是做基础介绍么？深入的都没讲吧。

26 楼 b87936260 2012-06-14  

说得很好，想问下所有jvm都是这样划分内存的吗？比如android的jvm

25 楼 dwbin 2012-06-14  

楼主是不是搞错了？？感觉跟自己学的不太一样。

24 楼 王宏业 2012-06-14  

23 楼 tiantiangeq 2012-06-14  

  准备学习下 感谢楼主分享。望一帆风顺

22 楼 lucky16 2012-06-13  

以前学习java的时候看的thinking in java，里面都讲到了这个的，然后还有马士兵的java视屏也有，学java还是得把内存分配看看。。。

21 楼 java-xb 2012-06-13  

等于没讲什么

20 楼 hanazawakana 2012-06-13  

  准备学习下 感谢楼主分享。望一帆风顺

19 楼 vmgrind 2012-06-13  

runshine 写道

Harry9090 写道

一看到把常量池画到堆里面，我就不解了，迷惑！

//////////////////////*************
常量池 (constant pool)
常量池指的是在编译期被确定，并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。除了包含代码中所定义的各种基本类型（如int、long等等）和对象型（如String及数组）的常量值(final)还包含一些以文本形式出现的符号引用，比如：
◆类和接口的全限定名；
◆字段的名称和描述符；
◆方法和名称和描述符。
虚拟机必须为每个被装载的类型维护一个常量池。常量池就是该类型所用到常量的一个有序集和，包括直接常量（string,integer和 floating point常量）和对其他类型，字段和方法的符号引用。
对于String常量，它的值是在常量池中的。而JVM中的常量池在内存当中是以表的形式存在的， 对于String类型，有一张固定长度的CONSTANT_String_info表用来存储文字字符串值，注意：该表只存储文字字符串值，不存储符号引 用。说到这里，对常量池中的字符串值的存储位置应该有一个比较明了的理解了。
在程序执行的时候,常量池 会储存在Method Area,而不是堆中。
*************//////////////
转至http://zzc1684.iteye.com/blog/1457364

最后一句话，常量池，不在堆中！


不知道到底哪个是对的。

博主这篇文章很多概念太模糊了，你不能说它错，但似乎也不能说它对。
按着你的迷惑点，以及博主文章中提到的，应当先明确为运行时的常量池。
先按着JVM的规范来说，运行时数据区分为：程序计数器（Program Counter Register，也有翻译为PC寄存器），java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stack），本地方法栈（Native Method Stack），Java堆，方法区（Method Area）。一共5个概念区域。并且规范中描述方法区是堆的逻辑组成部分。
jvm规范中明确说运行时常量池（Runtime Constant Pool）都分配在Java虚拟机的方法区。
但是——这个世界最怕但是——规范中没有强制规定方法区应该实现的内存区域，一如上一段中说方法区是堆的逻辑组成部分，但方法区有可能实现在java堆中的，也可能不在。
不过一般来说，无论方法区在哪，既然独立了方法区这么个概念，那么常量池就应该在方法区中，而不能说在堆中。

感觉博主是不是看过《thinking in java》然后被里面的乱七八糟的内存划分方法影响了？
常量池是jvm级别的，不是一个类一个，要把jvm里的常量池和class里的常量池描述部分区分开。
再有，“实例”一般指的就是“对象”。Class a= new Class(); 这里的a如果非要和对象区分的话，叫“引用”就可以了。

18 楼 iro 2012-06-13  

   通熟易懂

17 楼 javaeyehoney 2012-06-13  

16 楼 runshine 2012-06-13  

Harry9090 写道

一看到把常量池画到堆里面，我就不解了，迷惑！

//////////////////////*************
常量池 (constant pool)
常量池指的是在编译期被确定，并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。除了包含代码中所定义的各种基本类型（如int、long等等）和对象型（如String及数组）的常量值(final)还包含一些以文本形式出现的符号引用，比如：
◆类和接口的全限定名；
◆字段的名称和描述符；
◆方法和名称和描述符。
虚拟机必须为每个被装载的类型维护一个常量池。常量池就是该类型所用到常量的一个有序集和，包括直接常量（string,integer和 floating point常量）和对其他类型，字段和方法的符号引用。
对于String常量，它的值是在常量池中的。而JVM中的常量池在内存当中是以表的形式存在的， 对于String类型，有一张固定长度的CONSTANT_String_info表用来存储文字字符串值，注意：该表只存储文字字符串值，不存储符号引 用。说到这里，对常量池中的字符串值的存储位置应该有一个比较明了的理解了。
在程序执行的时候,常量池 会储存在Method Area,而不是堆中。
*************//////////////
转至http://zzc1684.iteye.com/blog/1457364

最后一句话，常量池，不在堆中！


不知道到底哪个是对的。

博主这篇文章很多概念太模糊了，你不能说它错，但似乎也不能说它对。
按着你的迷惑点，以及博主文章中提到的，应当先明确为运行时的常量池。
先按着JVM的规范来说，运行时数据区分为：程序计数器（Program Counter Register，也有翻译为PC寄存器），java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stack），本地方法栈（Native Method Stack），Java堆，方法区（Method Area）。一共5个概念区域。并且规范中描述方法区是堆的逻辑组成部分。
jvm规范中明确说运行时常量池（Runtime Constant Pool）都分配在Java虚拟机的方法区。
但是——这个世界最怕但是——规范中没有强制规定方法区应该实现的内存区域，一如上一段中说方法区是堆的逻辑组成部分，但方法区有可能实现在java堆中的，也可能不在。
不过一般来说，无论方法区在哪，既然独立了方法区这么个概念，那么常量池就应该在方法区中，而不能说在堆中。

15 楼 onepiece135180 2012-06-13  

常量池在方法区

14 楼 inotgaoshou 2012-06-13  

13 楼 username2 2012-06-13  

复习中。。

12 楼 Harry9090 2012-06-13  

一看到把常量池画到堆里面，我就不解了，迷惑！

//////////////////////*************
常量池 (constant pool)
常量池指的是在编译期被确定，并被保存在已编译的.class文件中的一些数据。除了包含代码中所定义的各种基本类型（如int、long等等）和对象型（如String及数组）的常量值(final)还包含一些以文本形式出现的符号引用，比如：
◆类和接口的全限定名；
◆字段的名称和描述符；
◆方法和名称和描述符。
虚拟机必须为每个被装载的类型维护一个常量池。常量池就是该类型所用到常量的一个有序集和，包括直接常量（string,integer和 floating point常量）和对其他类型，字段和方法的符号引用。
对于String常量，它的值是在常量池中的。而JVM中的常量池在内存当中是以表的形式存在的， 对于String类型，有一张固定长度的CONSTANT_String_info表用来存储文字字符串值，注意：该表只存储文字字符串值，不存储符号引 用。说到这里，对常量池中的字符串值的存储位置应该有一个比较明了的理解了。
在程序执行的时候,常量池 会储存在Method Area,而不是堆中。
*************//////////////
转至http://zzc1684.iteye.com/blog/1457364

最后一句话，常量池，不在堆中！


不知道到底哪个是对的。

11 楼 Se7enEleven 2012-06-13  

不错，浅显易懂，为深入理解JVM开了个好头

10 楼 zhuzl5210798 2012-06-13  

写的真好！顶！
有一点不清楚。楼主能详细点么？
常量池就是这个类型用到的常量的一个有序集合。包括直接常量(基本类型，String)和对其他类型、方法、字段的符号引用(1)
这段中的“和对其他类型、方法、字段的符号引用(1)” 不清楚。

9 楼 那家渔村 2012-06-13  

实例究竟是在堆中还是在java栈中？有点没搞明白。一直认为实例就是对象存在放Java堆中。而存放在java栈中我一般都认为是对象的引用。对于楼主的引用就是实例的说法表示不赞同！

8 楼 onepiece135180 2012-06-13  

去看看深入JAVA虚拟机，讲的更详细哦