Java虚拟机第一节(jdk7.0之前的)内存模型

引言:最近这段时间无论是看书还是刷题总会遇到关于java虚拟机内存方面的题目,每次做题或者看书时自己总是星星点点的会过一遍它的具体内存模型,但过不了多长时间就忘记了,今天通过动手亲自将其描述一遍相信下次再遇到类似的题目,就不会再有疑问了:

java内存模型

我们所谓的java内存常常是指的java虚拟机的运行时数据区域的划分:

虚拟机运行时数据区

1:程序计数器:

程序计数器是一块较小的内存空间,可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。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刻,一个处理器(对于多核处理器来说是一个内核)只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,各条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。

如果线程正在执行的是一个Java 方法,这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址;如果正在执行的是Natvie 方法,这个计数器值则为空(Undefined)。

2:本地方法区:

本地方法栈(Native MethodStacks)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。

3:虚拟机栈:

用于存储局部变量表、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。

局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、

float、long、double)、对象引用;

线程私有,生命周期与线程相同,使用连续的内存空间

4:堆

各个线程共享的区域;此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。此区域也是java内存中区域最大的一块地方,

(分为permantspace(持久带)这里的持久带就是我们所说的方法区)和heap space。持久带中主要存放用于存放静态类型数据;栈空间又可以分为新生代和老生带;

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。

关于持久带这个概念仅仅是对HotSpot虚拟机来讲的,并且持久带的概念也是有使用HotSpot虚拟机提出来的;但是对于其他的虚拟机而言并不没有持久带这一概念;

5:方法区

方法区(Method Area)与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、即时编译器编译后的代码等数据

运行时常量池:虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分,运行时常量池(Runtime Constant Pool)是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外,还有一项信息是常量池(Constant Pool Table),用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用,例如String a = "ddd";还有被public static final修饰的域;这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。

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