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  • 运行时数据区域

    2017-06-09 11:55:58
    深入理解JVM第二章的运行时数据区域
  • 本文介绍内容如下:一、运行时数据区域二、各运行时数据区域特点一、运行时数据区域(1)线程共享:堆、方法区(2)线程隔离:程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈二、各运行时数据区域特点1、程序计数器(1)特点:1⃣️...

    本文介绍内容如下:

    一、运行时数据区域

    二、各运行时数据区域特点

    一、运行时数据区域

    (1)线程共享:堆、方法区

    (2)线程隔离:程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈

    二、各运行时数据区域特点

    1、程序计数器

    (1)特点:

    1⃣️程序计数器是一块较小的内存,可当作线程执行字节码的行号指示器;

    2⃣️虚拟机概念模型,字节码解释器的工作通过改变计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,分之、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能;

    3⃣️线程切换后能恢复到正确的执行位置,每条线程都需要一个独立的程序计数器,各线程间计数器互不影响,独立存储

    4⃣️此区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OOM的区域

    2、虚拟机栈

    (1)特点

    1⃣️虚拟机栈线程私有,它的生命周期与线程相同

    2⃣️描述方法的执行的内存模型: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、方法出口信息。方法执行完成,对应一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈过程

    3⃣️StackOverflowError:线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度抛出该异常

    OOM:如果虚拟机可以动态扩展,扩展时无法申请到足够的内存

    3、虚拟机栈

    与本地方法栈作用类似,虚拟机栈为虚拟机执行Java方法,本地方法栈则为虚拟机执行native方法服务。

    4、堆

    (1)特点:

    1⃣️堆为线程共享的内存区域,虚拟机启动时创建;

    2⃣️堆区域的唯一目的是为了存放对象的实例

    3⃣️堆是垃圾收集器管理的主要区域,也被称为GC堆

    4⃣️堆可细分为:新生代,老年代,再细致一点为eden,From Survivor,To Survivor.

    5⃣️Java堆可以处于物理上不连续的内存空间,只要逻辑上连续即可

    6⃣️如果堆中没有内存完成实例分配,并且也无法再扩展时,会抛出OOM

    5、方法区

    (1)特点:

    1⃣️线程共享,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数据,别名“非堆”

    (2)运行时常量池

    1⃣️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,还有一项信息时常量池,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用,这部分内容在类加载后进入方法区运行时常量池;

    2⃣️运行常量池具备动态性,并非预置入class文件中常量池的内容才能进入运行时常量池,利用String intern()方法运行期间可将新常量放入

    3⃣️常量池无法再申请到内存时,会抛出OOM

    (3)直接内存

    1⃣️不是虚拟机运行时数据区域的一部分,也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域,但是频繁被使用,也有可能导致OOM

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  • Java运行时数据区域划分JavaJVM内存堆栈1、 概述对于Java程序员来说,在虚拟机自动内存管理机制下,不容易出现内存泄漏和内存溢出现象。但如果不了解虚拟机是如何使用内存的,一旦出现了内存泄漏和溢出方面的问题,...

    Java运行时数据区域划分

    Java

    JVM

    内存

    1、 概述

    对于Java程序员来说,在虚拟机自动内存管理机制下,不容易出现内存泄漏和内存溢出现象。但如果不了解虚拟机是如何使用内存的,一旦出现了内存泄漏和溢出方面的问题,那么排错就无从下手了。

    2、 运行时数据区域

    Java虚拟机在执行Java程序的过程中会将它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域,如下图所示。

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    2.1、 程序计数器

    程序计数器(Program Counter Register):是一块较小的内存空间,可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。(虚拟机的概念模型中,字节码解释器依靠程序计数器的值来选择下一条需要执行的字节码指令)

    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,各线程之间计数器互不影响独立储存。由上图也可知程序计数器为线程隔离的数据区。

    若线程执行Java方法: 程序计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址。

    若执行Native方法: 计数器值为空

    2.2、 Java虚拟机栈

    与程序计数器一样Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks)也是线程私有的,它的生命周期与线程相同。

    Java虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型:每个方法在执行时都会创建一个栈帧(Stack Frame)。每个方法从调用直至执行完成的过程中,就对应一个栈帧从Java虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

    栈帧(Stack Frame):用于储存局部变量表,操作数栈,动态链接,方法出口等信息。

    局部变量表:局部变量表中存放了编译器可知的各种基本数据类型(boolean,byte,int...etc)、对象引用和 returnAddress 类型。局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配,当进入一个方法时,这个方法需要在栈中分配多大的局部变量空间是完全确定的,在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。

    在Java虚拟机规范中对Java虚拟机栈区域规定了二种异常:

    若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。

    如果当前Java虚拟机栈可以动态扩展,如果扩展时无法申请到足够的内存,就会抛出OutOfMemoryError异常。

    2.3、 本地方法栈

    本地方法栈(Native Method Stack)与Java虚拟机栈作用相似。Java虚拟机栈为Java方法(也就是字节码)服务。本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。

    在虚拟机规范中对本地方法栈中方法使用的语言、使用方式、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。例如:Sun HotSpot虚拟机直接就把虚拟机栈与本地方法栈合二为一。

    抛出的异常同Java虚拟机栈一样。

    2.4、 Java堆

    一般来说Java堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆(Java Heap)是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。

    Java虚拟机规范对Java堆的描述是:

    所有的对象及数组都要在堆上分配内存(随着技术的发展这一点也不那么“绝对”了)。

    Java堆可以处在物理上不连续的内存空间中,只要逻辑上是连续的即可。

    当前主流的虚拟机对Java堆都是按照可扩展来实现的,如果在堆中没有内存可供实例完成分配,并且堆也无法在扩展时,将会抛出OutOfMemoryError异常。

    2.5、 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,用于储存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。

    Java虚拟机规范对堆的描述为:

    方法区是堆的一个逻辑部分,有一个别名Non-Heap(非堆),目的应该是与Java堆区分开来。

    方法区和堆一样不需要连续的内存和可扩展外,还可以不实现垃圾收集。

    当方法区无法满足内存分配需求时,将抛出OutOfMemoryError异常。

    2.6、 运行时常量池

    运行时常量池(Runtime Constant Poll)是方法区的一部分。

    Class文件中包含了类的版本、字段、方法、接口等描述信息外还包含常量池(Costant Pool Table)——用来存放在编译期间生成的各种字面量和符号引用。这部分内容将在类加载后再进入方法区的运行时常量池中存放。

    Java虚拟机对Class文件的每一部分(包括常量池)的格式都有严格的规定,必须符合规范才能被虚拟机认可、装载和执行。但对于运行时常量池,Java虚拟机规范没有做任何细节要求,不同的虚拟机可以有不同的实现,但一般来说,除了保存Class文件中的符号引用外,还会把翻译出来的直接引用也保存在运行时常量池中。

    运行时常量池相对于Class文件常量池来说具有一个重要特征——动态性,并非只有预置入Class文件常量池的内容才能进入运行时常量池,运行期间也可以将新的常量放入运行时常量池中。(这种特性运用比如String类的intern()方法)

    运行时常量池是方法区的一部分,所以受到方法区内存的限制,当常量池无法再申请到内存时将抛出OutOfMemoryError异常。

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  • 根据《Java 虚拟机规范(Java SE 7版)》规定,Java虚拟机所管理的内存将会包括一下几个运行时数据区域:1.程序计数器程序计数器(Program Counter Register) 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...

    根据《Java 虚拟机规范(Java SE 7版)》规定,Java虚拟机所管理的内存将会包括一下几个运行时数据区域:

    2c3d092b77970bdd6c4826a1eff0daa9.png

    1.程序计数器

    程序计数器(Program Counter Register) 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,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执行字节码指令。

    每条线程都有一个独立的程序计数器。

    如果执行的是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地址。如果是native方法,计数器为空。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

    同样是线程私有,描述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(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。一个方法对应一个栈帧。

    局部变量表存放了各种基本类型、对象引用和returnAddress类型(指向了一条字节码指令地址)。其中64位长度long 和 double占两个局部变量空间,其他只占一个。

    规定的异常情况有两种:1.线程请求的栈的深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError异常;2.如果虚拟机可以动态扩展,如果扩展时无法申请到足够的内存,就抛出OutOfMemoryError异常。

    3.本地方法栈

    和Java虚拟机栈很类似,不同的是本地方法栈为Native方法服务。

    4.Java堆

    是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。由所有线程共享,在虚拟机启动时创建。堆区唯一目的就是存放对象实例。

    堆中可细分为新生代和老年代,再细分可分为Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间。

    堆无法扩展时,抛出OutOfMemoryError异常

    5.方法区

    所有线程共享,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。

    当方法区无法满足内存分配需求时,抛出OutOfMemoryError

    6.运行时常量池

    它是方法区的一部分,Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项是常量池(Const Pool Table),用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。并非预置入Class文件中常量池的内容才进入方法运行时常量池,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得比较多的便是String类的intern()方法。

    当方法区无法满足内存分配需求时,抛出OutOfMemoryError

    7.直接内存

    并不是虚拟机运行时数据区的一部分,也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。

    JDK1.4加入了NIO,引入一种基于通道与缓冲区的I/O方式,它可以使用Native函数库直接分配堆外内存,然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据,提高了性能。

    当各个内存区域总和大于物理内存限制,抛出OutOfMemoryError异常。

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  • 根据《Java 虚拟机规范(Java SE 7版)》规定,Java虚拟机所管理的内存,将会包括以下几个运行时数据区域:注:1、由所有线程共享的数据区: 对应 java内存模型的主内存,各线程共有;2、线程隔离的数据区:对应 java...

    根据《Java 虚拟机规范(Java SE 7版)》规定,Java虚拟机所管理的内存,将会包括以下几个运行时数据区域:

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    注:

    1、由所有线程共享的数据区: 对应 java内存模型的主内存,各线程共有;

    2、线程隔离的数据区:对应 java内存模型的工作内存,各自线程持有;

    1.程序计数器(线程私有)

    程序计数器(Program Counter Register) 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,字节码解释器工作时,就是通过改变“这个计数器的值”,来选取下一条执行字节码指令。

    每条线程都有一个独立的程序计数器。

    如果执行的是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地址。如果是native方法,计数器为空。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(线程私有)

    同样是线程私有,描述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(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。

    1)、一个方法对应一个栈帧。

    2)、局部变量表存放了各种基本类型、对象引用和returnAddress类型(指向了一条字节码指令地址)。其中64位长度long 和 double占两个局部变量空间,其他只占一个。

    规定的异常情况有两种:

    1.线程请求的栈的深度,大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError异常;

    2.如果虚拟机可以动态扩展,如果扩展时无法申请到足够的内存,就抛出OutOfMemoryError异常。

    3.本地方法栈(线程私有)

    和Java虚拟机栈很类似,不同的是:本地方法栈为Native方法服务。

    4.Java堆(线程共享)

    是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。由所有线程共享,在虚拟机启动时创建。堆区唯一目的就是存放对象实例。

    堆中可细分为新生代和老年代,再细分可分为Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间。

    堆无法扩展时,抛出OutOfMemoryError异常

    5.方法区(线程共享)

    所有线程共享,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。

    当方法区无法满足内存分配需求时,抛出OutOfMemoryError

    6.运行时常量池(线程共享)

    它是方法区的一部分,Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项是常量池(Const Pool Table),用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。

    并非预置入Class文件中常量池的内容,才进入方法运行时常量池,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得比较多的便是String类的intern()方法。

    当方法区无法满足内存分配需求时,抛出OutOfMemoryError

    7.直接内存

    并不是虚拟机运行时数据区的一部分,也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。

    JDK1.4加入了NIO,引入一种基于通道与缓冲区的I/O方式,它可以使用Native函数库,直接分配“堆外内存”,然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象,作为这块内存的引用进行操作。

    因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据,提高了性能。

    当各个内存区域总和大于物理内存限制,抛出OutOfMemoryError异常。

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  • Java运行时数据区域

    2019-10-06 19:01:03
    两个名词的对比 java内存模型 定义了线程和主内存之间的抽象关系,即Jvm在计算机内存中的工作方式,控制线程之间的通信...Java运行时数据区域主要可以分为五个区域: 1.程序计数器 2.Java虚拟机栈 3.本地方法栈 4....
  • 主要给大家介绍了关于Java虚拟机运行时数据区域的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家学习或者使用Java具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面来一起学习学习吧
  • java运行时数据区域总结线程私有:程序计数器:它是一块较小的内存区域,可以把它看作当前线程所执行的字节码的行号指示器。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...
  • JVM运行时数据区域

    2018-12-30 23:25:04
    JVM运行时数据区域整理中
  • jvm运行时数据区域

    2021-02-25 15:22:51
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