虚拟机基础知识
1、程序计数器程序计数器是一块较小的内存空间,它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里(仅仅是概念模型,各种虚拟机可能会通过一些更高效的方法去实现),字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成,由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配...
1、程序计数器
程序计数器是一块较小的内存空间,它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里(仅仅是概念模型,各种虚拟机可能会通过一些更高效的方法去实现),字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成,由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的,在任何一个确定的时候,一个处理器都会执行一条线程中的指令,因此,为了线程切换后能恢复到正确的执行位置,每条线程都需要有一个独立的程序计数器。各个线程之间的计数器互不影响,独立存储,我们称这类内存区域为"线程私有"的内存,此内存区域是唯一 一个在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
Java虚拟机栈也是线程私有的,它的生命周期和线程相同。Java虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型:每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧,用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从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入栈到出栈的过程。虚拟机栈就是程序员所讲的栈。局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、long、double、float)对象索引(reference类型,它不等同于对象本身,可能是一个指向对象起始地址的引用指针,也可能是一个代表对象的句柄或其他于此对象相关的位置)和returnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址)在虚拟机规范中,对这个区域规定了2中异常情况,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,如果虚拟机可以动态扩展,如果扩展是无法申请到足够的内存,就会抛出OutOfMemoryError异常。
3、本地方法栈
本地方法栈(Native Method Stack)和虚拟机栈(Stack)所发挥的作用是非常类似的,它们之间的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,而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务,本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。
4、堆(Heap)
Java堆(Java Heap)是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域,在内存区域的唯一目的是存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。这一点在Java虚拟机规范中的描述是:所有的对象实例以及数组都要在堆上分配,但是随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术逐渐成熟,栈上分配、标量替换将会导致一些微妙的变化发生,所又的对象都在堆上分配渐渐的不是那么绝对了。
Java堆是垃圾收集器管理的主要区域,现在收集器基本都采用分代收集算法,所有在Java堆中可以分为:新生代和老年代;在细致一点的有Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等,在Java虚拟机规范中,Java堆可以处理物理上不连续的内存空间,只要逻辑上连续的即可,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。
5、方法区
方法区(Method Area)和Java堆一样,是各个线程共享的内存区域,它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、及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。除了一个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,在这个区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和堆类型的回收
6、运行时常量池
运行常量池是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一个信息就是常量池(Constant Pool Table) ,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后进入方法与的运行池常量池
中存放,运行期间也可能将新的常量放入池中,这种特性被开发人员利用的比较多的是String类的intern()方法
更多推荐
所有评论(0)