前言

作为一名 Java 语言的使用者,学习 JVM 有助于解决程序运行过程中出现的问题、写出性能更高的代码。

可以说:学好 JVM 是成为中高级 Java 工程师的必经之路。

有感于从未整理归纳 JVM 相关的知识,所以打算写一系列 JVM 相关的文章,以加深巩固习得成果,为后续遗忘提供快速找回之途径。

一、JVM 是什么?

Java 虚拟机 (简称JVM,Java Virtual Machine) ,是运行 Java 程序的平台,准确来说,是运行字节码的平台。

二、JVM的内存区域

JVM系列之一 JVM的基础概念与内存区域-LMLPHP

1、程序计数器

程序计数器(Program Counter Register)是一小块线程私有的内存区域,生命周期与线程相同,可看作是当前线程执行字节码的行号指示器。是 JVM 中唯一一个不会出现 OOM(OutOfMemeryError)的区域。

2、虚拟机栈

虚拟机栈(Virtual Machine Stack)是线程私有的内存区域,生命周期与线程相同描述着Java方法执行的内存模型:每个方法在执行时都会创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法执行完成就对应着销毁这个栈帧,即出栈。

此区域只会出现两种异常:

  • StackOverflowError:当申请的栈深度达到 JVM 允许的最大深度时抛出。
  • OutOfMemeryError:如果虚拟机栈可动态扩展,但申请不到足够内存时抛出。

3、本地方法栈

本地方法栈(Native Method Stack)与虚拟机栈作用类似,也是线程私有的内存区域,区别在于运行的是本地方法(Native Method)。

4、堆

堆(Heap)是线程共享的内存区域,是JVM管理中最大的内存区域,唯一作用就是存放对象实例是 JVM 垃圾收集的主要区域

5、方法区

方法区(Method Area)又名非堆(Non-Heap)是线程共享的内存区域,存储着被 JVM 加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的二进制等数据

6、运行时常量池

运行时常量池(Runtime Constant Pool)是方法区的一部分,用于存放编译期生成的字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后进入方法区运行时常量池中存放。

7、直接内存

直接内存(Direct Memery)即通过native方法直接分配在堆外的内存。它不是JVM虚拟机运行时数据区的一部分,也不在JVM规范中定义,但这部分内存使用频繁,也可能导致OOM。

总结

JVM 是一个运行着字节码的平台,其运行时数据区包含 程序计数器、虚拟机方法栈、本地方法栈、堆、方法区,前三者是线程私有(隔离)的,后两者是线程共享的。

以上就是JVM的基本概念与其运行时数据区内存的内容。

参考

  • 《深入理解Java虚拟机 第2版》周志明著

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02-18 14:49