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  • 2021-03-21 21:41:41

    程序计数器(Program Counter Rerister)

    程序计数器是一块内存较小的区域,它用于存储线程的每个执行指令,每个线程都有自己的程序计数器,此区域不会有内存溢出的情况。

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    就为其分配个Program Counter Register(程序计数器), VM Stack(虚拟机栈)和Native Method Stack (本地方法栈),当线程终止时,三者(虚拟机栈,本地方法栈和程序计数器)所占用的内存空间也会被释放掉。...

    JVM运行时数据区

    概括地说来:JVM初始运行的时候都会分配好Method Area(方法区)Heap(堆),而JVM 每遇到一个线程,就为其分配一个Program Counter Register(程序计数器), VM Stack(虚拟机栈)Native Method Stack (本地方法栈),当线程终止时,三者(虚拟机栈,本地方法栈和程序计数器)所占用的内存空间也会被释放掉。

    每当有线程被创建的时候,JVM就需要为其在内存中分配虚拟机栈和本地方法栈来记录调用方法的内容,分配程序计数器记录指令执行的位置,这样的内存消耗就是创建线程的内存代价。

    内存作为有限的资源,如果JVM创建了过多的线程,必然会导致资源的耗尽。因此,使用Executor架构复用线程可以节省内存资源,是十分必要的。

    JVM的并发是通过线程切换并分配时间片执行来实现的。 在任何一个时刻, 一个处理器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, JVM需要先保存被挂起线程的上下文环境:将线程执行位置保存到程序计数器中,将调用方法的信息保存在栈中;同时将待执行线程的程序计数器和栈中的信息写入到处理器中,完成线程的上下文切换。维护线程隔离数据区中的内容在处理器中的导入导出,就是线程切换的性能代价。


    对象的创建——静态区域加载的多线程安全性

    为了保证多线程安全性,一些必要的操作都需要加锁来保证其原子性和可见性,但是类中静态区的代码是不需要加锁就能保证多线程安全性。这是因为什么呢?

    答案在于JVM类加载过程的保护机制。和普通类的实例被分配在Java堆上不同,类的静态属性都保存在方法区,其创建收到类加载过程的影响。

    类的加载过程大题分为:加载(Loading),连接(Linking),初始化(Initialization)使用(Using)和卸载(UnLoading)五个步骤。

    这里和静态属性有关的主要是连接和初始化:

    在连接步骤的准备阶段,静态属性会分配内存;在初始化步骤,JVM会生成一个特别的方法——<clinit>方法来专门执行静态代码块和静态变量初始化。

    <clinit>方法执行的过程中,JVM会对类加锁,保证在多线程环境下,只有一个线程能成功执行<clinit>方法,其他线程都将被拥塞,并且<clinit>方法只能被执行一次,被拥塞的线程被唤醒之后也不会再去执行<clinit>方法。如果类有继承关系,JVM还会保证父类的<clinit>方法将先于子类的<clinit>方法执行。

    由此可见,静态代码块的多线程安全性是由JVM为其加锁实现的,这也是延迟初始化占位类模式的安全性基础。

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    let location1 = {province: '湖北', city: '武汉', country: '武昌'};

    let location2 = {province: '湖北', city: '武汉', country: '武昌'};

    console.log(location1 === location2);

    let location3 = {province: '江苏', city: '南京', country: '中山'};

    let location4 = location3;

    console.log(location3 === location4);

    location1 等于 location2的意思是location1 指向的内存和location2 指向的内存是同一块内存区域。

    如果location1 和 location2虽然存储的值相等,但是如果属于不同的内存区域,那么两者仍然不相等。

     

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    程序计数器

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    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,每一个线程都有自己的虚拟机栈,它的生命周期与线程相同,当线程被创建时,虚拟机栈也同时被创建;当线程被销毁时,虚拟机栈也同时被销毁。

    本地方法栈

    本地方法栈(Native Method Stacks)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。

    Java堆(Java Heap)是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。它是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。它就是用来存放对象实例的,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。

    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JVM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。

    参考答案

    程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区

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