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  • jvm内存结构图
    2021-03-06 14:04:58

    图 1:
    在这里插入图片描述
    图 2:
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    图 3:
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    图 4:

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    更多相关内容
  • 这篇文章从亿图图示模板社区中整理了各行业用户分享的JVM内存结构图,有简略的,也有详细的,文末也对JVM的基础概念进行了整理归纳,相信对刚入门的小伙伴会有一定的帮助。 JVM内存结构图合集 源文件传送门&...

    想要成为一个合格的JAVA程序员,那么必须了解JVM内存结构。

    这篇文章从亿图图示模板社区中整理了各行业用户分享的JVM内存结构图,有简略的,也有详细的,文末也对JVM的基础概念进行了整理归纳,相信对刚入门的小伙伴会有一定的帮助。

    JVM内存结构图合集

    源文件传送门>>>Jvm内存模型 - 在线模板社区icon-default.png?t=L892https://www.edrawmax.cn/templates/file/1011253

    源文件传送门>>>JVM内存模型 - 在线模板社区

    源文件传送门>>>JVM体系结构 - 在线模板社区

    源文件传送门>>>java内模型 - 在线模板社区

    JVM基础概念整理

    如果理解了前面几张图,JVM的内存结构基本掌握了一半。不难看出,JVM内存由五部分组成,分别为程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、方法区、堆。

    1)程序计数器(线程私有,无GC,Garbage Collection):指向当前线程正在执行的字节码的地址、行号。

    2)虚拟机栈(线程私有,无GC):存储当前线程运行方法所需要的数据、指令、返回地址。每一个方法都对应一个栈帧,可以通过配置Xss来配置栈帧的大小。

    3)本地方法栈(线程私有,无GC):和虚拟机栈类似。不同的是,本地方法栈存储的是本地方法的数据。

    4)方法区(线程共享):被所有方法线程共享的一块内存区域。用于存储已经被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量等。这个区域的内存回收目标主要针对常量池的回收和堆类型的卸载。

    5)Java 堆(线程共享,要GC):被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动的时候创建,用于存放对象实例。一个JVM实例只有一个堆内存。

    最后,附上一张jvm基础概念整理图

    图片模糊的话,可以点击图片“查看原图”,或者直接点击下方源文件查看高清大图▼

    java jvm 基础概念整理归纳​icon-default.png?t=L892https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.edrawmax.cn/templates/file/1014383

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  • JVM内存结构图 大家好,好几天没有更新了,今天的内容有点多,我们详细介绍下JVM内部结构图,还是和之前一样,案例先行,方便大家理解记忆。 /** * @author :jiaolian * @date :Created in 2021-03-10 21:28 ...

    JVM内存结构图


    image.png

    大家好,好几天没有更新了,今天的内容有点多,我们详细介绍下JVM内部结构图,还是和之前一样,案例先行,方便大家理解记忆。

    /**
     * @author :jiaolian
     * @date :Created in 2021-03-10 21:28
     * @description:helloworld测试jvm内存区域
     * @modified By:
     * 公众号:叫练
     */
    public class HelloWorldTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            //新建HelloWorldTest对象;
            HelloWorldTest helloWorldTest = new HelloWorldTest();
            //新建2个线程调用sayHello
            for (int i=0; i<2; i++) {
                new Thread(()->helloWorldTest.sayHello("world")).start();
            }
        }
    
        /**
         * 对某人说hello
         * @param who
         */
        public void sayHello(String who) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"hello!"+who);
        }
    } 
    

    如上代码:在主线程中for循环新建2个线程调用sayHello,最后两个线程分别对世界问好!这段代码比较好理解,就不贴输出结果了。我们编写并运行了这段代码,我们主要看看这段代码在JVM中是怎么运作的。

    首先,我们编写一个HelloWorldTest.Java文件,经过javac编译会转化成字节码HelloWorldTest.class,为什么要转化成字节码呢?因为Java虚拟机能识别!最后由类加载子系统ClassLoader将字节码装载到内存。每块内存各有自己的作用,最后由执行引擎来执行字节码。下面我们重点介绍下各块内存发挥的作用!

    image.png

    方法区


    方法区主要装一些静态信息,比如:类元数据,常量池,方法信息,类变量等。如上代码HelloWorldTest.class是类元数据,sayHello,main都是方法信息等都是放在方法区存储的。方法区中还需要注意两点:

    1. 如果方法区太大,超过设置,会报OutOfMemoryError:PermGen space错误。gclib工具可以动态生成类测试该错误。
    2. 在JDK1.7以前,方法区叫永久代,而1.8之后叫元空间。原因是JDK1.8为了释放管理压力,把运行时常量池交给堆去管理。


    堆中主要存放实例对象。你可以这么理解,只要看到用关键字new的对象,数据都放在堆中。如上代码HelloWorldTest helloWorldTest = new HelloWorldTest();helloWorldTest是HelloWorldTest对象的引用,指向new出来的HelloWorldTest对象实例,helloWorldTest引用是放在栈中的,也叫局部变量方法内申明的对象类型或普通类型),我们简单画图来表示下堆,栈,方法区关系。当JVM执行了HelloWorldTest helloWorldTest = new HelloWorldTest();这句话,JVM内存结构看起来是这样的。如果指向对象引用消失,对象会被GC回收。

    最简单的JVM内存结构图!既详细又简单明了,十分钟掌握

    在堆内存中,内存需要划分成两块区域,新生代和**老年代。**如下图所示。

    1. 新生代:在堆内存中,新生代又分为三块,eden(伊甸园创建新生命,对应new对象),from,to,这三块内存区域都属于新生代,默认比例是8:1:1,每次new对象都会先存储到eden中,如果eden区域内存满了,会触发monitor gc回收该区域,还未回收的对象会放入from或者to,from,to内存其中一块是空的,方便对象在内存中整理标记,每GC一次,from,to两块空间对象每移动一次,还未回收的对象年纪也会增加1,到达一定年纪(默认是15岁),就会进入老年代了。
    2. 老年代:当老年代满了,会触发Full GC回收,如果系统太大,Full GC都回收不了,程序会出现类似**java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space,我们可以通过配置JVM参数:如-Xmx32m **设置最大堆内存为32M。

    对堆分块原因是方便JVM自动处理垃圾回收堆内存是GC回收的主要区域

    最简单的JVM内存结构图!既详细又简单明了,十分钟掌握


    栈内存空间相对于堆空间比较小,也属于线程私有,栈中主要是一堆栈帧,是先进后出的,理解起来栈帧对应就是一个方法,方法中包含局部变量,方法参数,还有方法出口,访问常量指针,和异常信息表,其中异常信息表和常量指针信息我们在方法体中可能看不出来,但通过工具Jclasslib工具类在反编译class文件可以体现出来,异常信息表可以处理当程序执行报错,会跳转到具体哪行代码执行,JVM中就是通过异常表反馈的。我们还是结合例子和图来详细分析下。当程序运行时,JVM中栈可能如下图呈现状态。

    最简单的JVM内存结构图!既详细又简单明了,十分钟掌握

    一个线程可能对应多个栈帧,栈帧都是从**上往下压入,先进后出,如下图所示,在方法A中调用方法B,在方法B中调用C,在方法C中调用方法D,主线程对应栈帧的压栈情况,出栈顺序是D->C->B->A,最终程序结束。另外还需注意:操作数栈的意思是存储局部变量计算的中间结果,比如在方法A中定义int x = 1;在JVM中会将局部变量入操作数栈用来之后的计算。**栈也是有空间大小的,如果栈太大,超过栈深度,会类似报错, java.lang.OutOfMemoryError: Java stack space,最常见的例子就是递归了。你会写demo测试递归例子吗?

    image.png

    程序计数器


    程序计数器也是线程独享的,多线程执行程序依赖于CPU分配时间片执行,画个简单的图,看看多线程怎么利用CPU时间片的。如下图,线程0和线程1分配cpu时间片交替执行程序,假设此时线程0先获取到了时间片,时间片用完后CPU会将时间片再分配给线程1,线程1执行完毕后,此时,时间片又回到线程0来执行,那么问题来了,线程0上次执行到哪儿了呢?具体是代码的多少行了呢,该行代码有没有执行完毕?此时程序计数器就发挥作用了,程序计数器保存了线程的执行现场,方便下次恢复运行。这也是为什么程序计数器是线程独享的原因。

    最简单的JVM内存结构图!既详细又简单明了,十分钟掌握

    本地方法栈


    本地方法栈就不过多介绍了,和栈结构一样,是一块独立的区域,只是对应的是native方法。

    直接内存


    直接内存独立于JVM内存之外的内存,可以直接和NIO接口交互,NIO接口会频繁操作内存,如果放在JVM管理,无疑会增加JVM开销,所以单独将这块提出来,而且直接内存操作数据相比较JVM更快,显而易见提升了程序性能。

    内存分配性能优化-逃逸分析


    我们之前说过,只要是看到关键字new,对象分配肯定在堆上,下面我们来看一个案例。

    /**
     * @author :jiaolian
     * @date :Created in 2021-03-10 16:10
     * @description:逃逸分析测试
     * @modified By:
     * 公众号:叫练
     */
    public class EscapeTest {
    
        //private static Object object;
        public static void alloc() {
            //一个对象相当于16k大小,非逃逸对象
            //object = new Object();
            Object object = new Object();
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            //亿次内存
            long begin=System.currentTimeMillis();
            for (int i=0; i<10000000; i++) {
                alloc();
            }
            long end=System.currentTimeMillis();
            System.out.println("time:"+(end-begin));
        }
    }
    

    如上代码,我们在主函数里面通过for循环1亿次来new Object,一个object为16k,大致估算下有GB数据了,此时我们手动配置JVM参数,-XX:+PrintGC -Xmx10M -XX:+DoEscapeAnalysis;设置打印GC信息,默认最大的堆内存是10M。

    1. -XX:+PrintGC。表示控制台打印GC信息。
    2. -Xmx10M。设置最大的堆内存为10M。
    3. -XX:+DoEscapeAnalysis。 开启逃逸分析(默认开启)。

    执行程序,打印结果如下图所示。一共进行了3次GC,**你可能有疑问?10M堆内存需要容纳GB数据冲击,怎么也需要N次GC,为什么只有3次GC?如果设置-XX:-**DoEscapeAnalysis关闭逃逸分析,GC可能会出现上千次。运行时间也从3毫秒增至1000毫秒以上。说明了非逃逸对象没有新建的堆上,而是建在栈上了。这样做的好处:从程序GC执行次数和执行时间上来看,程序运行效率提高了。

    最简单的JVM内存结构图!既详细又简单明了,十分钟掌握

    • 原因分析:

    观察我们上述案例代码中alloc()方法,方法中Object object = new Object();object是一个局部变量,每次新建后到下一次循环再新建,上一次新建的对象就会出栈,object引用指向的对象就会失效,失效的对象就会被GC回收了。开启逃逸分析后,new Object()创建的对象就不在堆上分配空间了,而放到了栈上。这就是JVM通过逃逸分析对内存的优化。思考下,如果将private static Object object;注释放开,object还会是非逃逸对象吗?

    注意:逃逸对象不能在栈上分配空间!

    相信到这里你已经对逃逸分析应该有一个比较清晰的认识了。

    总结


    总目录展示

    该笔记共八个节点(由浅入深),分为三大模块。

    高性能。 秒杀涉及大量的并发读和并发写,因此支持高并发访问这点非常关键。该笔记将从设计数据的动静分离方案、热点的发现与隔离、请求的削峰与分层过滤、服务端的极致优化这4个方面重点介绍。

    一致性。 秒杀中商品减库存的实现方式同样关键。可想而知,有限数量的商品在同一时刻被很多倍的请求同时来减库存,减库存又分为“拍下减库存”“付款减库存”以及预扣等几种,在大并发更新的过程中都要保证数据的准确性,其难度可想而知。因此,将用一个节点来专门讲解如何设计秒杀减库存方案。

    高可用。 虽然介绍了很多极致的优化思路,但现实中总难免出现一些我们考虑不到的情况,所以要保证系统的高可用和正确性,还要设计一个PlanB来兜底,以便在最坏情况发生时仍然能够从容应对。笔记的最后,将带你思考可以从哪些环节来设计兜底方案。


    篇幅有限,无法一个模块一个模块详细的展示(这些要点都收集在了这份《高并发秒杀顶级教程》里),觉得有需要的码友们,麻烦各位转发一下(可以帮助更多的人看到哟!)点这里,即可获得免费下载的方式!!

    由于内容太多,这里只截取部分的内容。需要这份《高并发秒杀顶级教程》的小伙伴,麻烦各位帮忙点赞分享支持一下(可以帮助更多的人看到哟!)
    oc/DSmxTbFJ1cmN1R2dB)

    [外链图片转存中…(img-h1PwNEUF-1623738824068)]

    [外链图片转存中…(img-OzlYiy63-1623738824069)]

    由于内容太多,这里只截取部分的内容。需要这份《高并发秒杀顶级教程》的小伙伴,麻烦各位帮忙点赞分享支持一下(可以帮助更多的人看到哟!)

    展开全文
  • 最简单的JVM内存结构图

    千次阅读 2021-03-11 20:42:03
    JVM内存结构图 方法区 堆 栈 程序计数器 本地方法栈 直接内存 内存分配性能优化-逃逸分析 总结 JVM内存结构图 大家好,好几天没有更新了,今天的内容有点多,我们详细介绍下JVM内部结构图,还是和之前...

    目录

     

    JVM内存结构图

    方法区

    程序计数器

    本地方法栈

    直接内存

    内存分配性能优化-逃逸分析

    总结


    JVM内存结构图


    image.png

    大家好,好几天没有更新了,今天的内容有点多,我们详细介绍下JVM内部结构图,还是和之前一样,案例先行,方便大家理解记忆。

    /**
     * @author :jiaolian
     * @date :Created in 2021-03-10 21:28
     * @description:helloworld测试jvm内存区域
     * @modified By:
     * 公众号:叫练
     */
    public class HelloWorldTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            //新建HelloWorldTest对象;
            HelloWorldTest helloWorldTest = new HelloWorldTest();
            //新建2个线程调用sayHello
            for (int i=0; i<2; i++) {
                new Thread(()->helloWorldTest.sayHello("world")).start();
            }
        }
    
        /**
         * 对某人说hello
         * @param who
         */
        public void sayHello(String who) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"hello!"+who);
        }
    } 

    如上代码:在主线程中for循环新建2个线程调用sayHello,最后两个线程分别对世界问好!这段代码比较好理解,就不贴输出结果了。我们编写并运行了这段代码,我们主要看看这段代码在JVM中是怎么运作的。

    首先,我们编写一个HelloWorldTest.Java文件,经过javac编译会转化成字节码HelloWorldTest.class,为什么要转化成字节码呢?因为Java虚拟机能识别!最后由类加载子系统ClassLoader将字节码装载到内存。每块内存各有自己的作用,最后由执行引擎来执行字节码。下面我们重点介绍下各块内存发挥的作用!

    image.png

     

    方法区


    方法区主要装一些静态信息,比如:类元数据,常量池,方法信息,类变量等。如上代码HelloWorldTest.class是类元数据,sayHello,main都是方法信息等都是放在方法区存储的。方法区中还需要注意两点:

    1. 如果方法区太大,超过设置,会报OutOfMemoryError:PermGen space错误。gclib工具可以动态生成类测试该错误。
    2. 在JDK1.7以前,方法区叫永久代,而1.8之后叫元空间。原因是JDK1.8为了释放管理压力,把运行时常量池交给堆去管理。

     


    堆中主要存放实例对象。你可以这么理解,只要看到用关键字new的对象,数据都放在堆中。如上代码HelloWorldTest helloWorldTest = new HelloWorldTest();helloWorldTest是HelloWorldTest对象的引用,指向new出来的HelloWorldTest对象实例,helloWorldTest引用是放在栈中的,也叫局部变量方法内申明的对象类型或普通类型),我们简单画图来表示下堆,栈,方法区关系。当JVM执行了HelloWorldTest helloWorldTest = new HelloWorldTest();这句话,JVM内存结构看起来是这样的。如果指向对象引用消失,对象会被GC回收。

    image.png

    在堆内存中,内存需要划分成两块区域,新生代老年代。如下图所示。

    1. 新生代:在堆内存中,新生代又分为三块,eden(伊甸园创建新生命,对应new对象),from,to,这三块内存区域都属于新生代,默认比例是8:1:1,每次new对象都会先存储到eden中,如果eden区域内存满了,会触发monitor gc回收该区域,还未回收的对象会放入from或者to,from,to内存其中一块是空的,方便对象在内存中整理标记,每GC一次,from,to两块空间对象每移动一次,还未回收的对象年纪也会增加1,到达一定年纪(默认是15岁),就会进入老年代了。
    2. 老年代:当老年代满了,会触发Full GC回收,如果系统太大,Full GC都回收不了,程序会出现类似java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space,我们可以通过配置JVM参数:如-Xmx32m 设置最大堆内存为32M。

    对堆分块原因是方便JVM自动处理垃圾回收堆内存是GC回收的主要区域

    image.png

     

     


    栈内存空间相对于堆空间比较小,也属于线程私有,栈中主要是一堆栈帧,是先进后出的,理解起来栈帧对应就是一个方法,方法中包含局部变量,方法参数,还有方法出口,访问常量指针,和异常信息表,其中异常信息表和常量指针信息我们在方法体中可能看不出来,但通过工具Jclasslib工具类在反编译class文件可以体现出来,异常信息表可以处理当程序执行报错,会跳转到具体哪行代码执行,JVM中就是通过异常表反馈的。我们还是结合例子和图来详细分析下。当程序运行时,JVM中栈可能如下图呈现状态。

    image.png    

    一个线程可能对应多个栈帧,栈帧都是从上往下压入,先进后出,如下图所示,在方法A中调用方法B,在方法B中调用C,在方法C中调用方法D,主线程对应栈帧的压栈情况,出栈顺序是D->C->B->A,最终程序结束。另外还需注意:操作数栈的意思是存储局部变量计算的中间结果,比如在方法A中定义int x = 1;在JVM中会将局部变量入操作数栈用来之后的计算。栈也是有空间大小的,如果栈太大,超过栈深度,会类似报错,java.lang.OutOfMemoryError: Java stack space,最常见的例子就是递归了。你会写demo测试递归例子吗?

     

    image.png

     

    程序计数器


    程序计数器也是线程独享的,多线程执行程序依赖于CPU分配时间片执行,画个简单的图,看看多线程怎么利用CPU时间片的。如下图,线程0和线程1分配cpu时间片交替执行程序,假设此时线程0先获取到了时间片,时间片用完后CPU会将时间片再分配给线程1,线程1执行完毕后,此时,时间片又回到线程0来执行,那么问题来了,线程0上次执行到哪儿了呢?具体是代码的多少行了呢,该行代码有没有执行完毕?此时程序计数器就发挥作用了,程序计数器保存了线程的执行现场,方便下次恢复运行。这也是为什么程序计数器是线程独享的原因。

    image.png

     

     

    本地方法栈


    本地方法栈就不过多介绍了,和栈结构一样,是一块独立的区域,只是对应的是native方法。

     

    直接内存


    直接内存独立于JVM内存之外的内存,可以直接和NIO接口交互,NIO接口会频繁操作内存,如果放在JVM管理,无疑会增加JVM开销,所以单独将这块提出来,而且直接内存操作数据相比较JVM更快,显而易见提升了程序性能。

     

     

    内存分配性能优化-逃逸分析


    我们之前说过,只要是看到关键字new,对象分配肯定在堆上,下面我们来看一个案例。

    /**
     * @author :jiaolian
     * @date :Created in 2021-03-10 16:10
     * @description:逃逸分析测试
     * @modified By:
     * 公众号:叫练
     */
    public class EscapeTest {
    
        //private static Object object;
        public static void alloc() {
            //一个对象相当于16k大小,非逃逸对象
            //object = new Object();
            Object object = new Object();
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            //亿次内存
            long begin=System.currentTimeMillis();
            for (int i=0; i<10000000; i++) {
                alloc();
            }
            long end=System.currentTimeMillis();
            System.out.println("time:"+(end-begin));
        }
    }

    如上代码,我们在主函数里面通过for循环1亿次来new Object,一个object为16k,大致估算下有GB数据了,此时我们手动配置JVM参数,-XX:+PrintGC -Xmx10M -XX:+DoEscapeAnalysis;设置打印GC信息,默认最大的堆内存是10M。

    1. -XX:+PrintGC。表示控制台打印GC信息。
    2. -Xmx10M。设置最大的堆内存为10M。
    3. -XX:+DoEscapeAnalysis。 开启逃逸分析(默认开启)。

    执行程序,打印结果如下图所示。一共进行了3次GC,你可能有疑问10M堆内存需要容纳GB数据冲击,怎么也需要N次GC,为什么只有3次GC?如果设置-XX:-DoEscapeAnalysis关闭逃逸分析,GC可能会出现上千次。运行时间也从3毫秒增至1000毫秒以上。说明了非逃逸对象没有新建的堆上,而是建在栈上了。这样做的好处:从程序GC执行次数和执行时间上来看,程序运行效率提高了。

    image.png

    • 原因分析:

    观察我们上述案例代码中alloc()方法,方法中Object object = new Object();object是一个局部变量,每次新建后到下一次循环再新建,上一次新建的对象就会出栈,object引用指向的对象就会失效,失效的对象就会被GC回收了。开启逃逸分析后,new Object()创建的对象就不在堆上分配空间了,而放到了栈上。这就是JVM通过逃逸分析对内存的优化。思考下,如果将private static Object object;注释放开,object还会是非逃逸对象吗?

    注意:逃逸对象不能在栈上分配空间!

    相信到这里你已经对逃逸分析应该有一个比较清晰的认识了。

     

    总结


    好了,写的有点累了,写的不全同时还有许多需要修正的地方,希望亲们加以指正和点评,喜欢的请点赞加关注哦。点关注,不迷路,我是【叫练公众号,微信号【jiaolian123abc】边叫边练。

    image.png

    展开全文
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    jvm内存结构图
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  • JVM内存结构概述

    千次阅读 2019-08-20 23:32:58
    本节将会介绍一下JVM的内存结构,JVM...JVM内存结构概览 运行时数据区 程序计数器 Java虚拟机栈 本地方法栈 方法区 运行时常量池 Java堆 直接内存 前言 JVM是Java中比较难理解和掌握的一部分,也是面试...
  • JVM内存模型和结构

    千次阅读 2022-03-26 16:21:53
    JVM内存模型结构图::: 1.JVM内存模型和结构 (1)JVM内存模型如下::: Young(年轻代)= New Tenured(老年代)= Old Perm(永久代) = Perm Young(年轻代)可以分为Eden区和两个Survivor区(from和to,这两个...
  • 比如本文我们要讨论的JVM内存结构、Java内存模型和Java对象模型,这就是三个截然不同的概念,但是很多人容易弄混。 可以这样说,很多高级开发甚至都搞不不清楚JVM内存结构、Java内存模型和Java对象模型这三者的...
  • jvm内存结构图,详细的介绍了jvm运行的模型流程,包括jvm运行的五大内存分布。通过什么是jvm什么是java编程程序的=中的三个兄弟jdk.jvm和jre的区别
  • 其实对于我们一般理解的计算机内存,它算是CPU与计算机打交道频繁的区域,所有数据都是先经过硬盘至... JVM内存的分配结构示意  下面将逐一介绍下各个区域所做的工作及其充当的功能。  PC Register(PC寄存器)
  • 我一直尝试着用不一样的文字来写博客!...今天的一点一滴探究JVM系列,打算复习一下jvm内存结构!至于学习这块知识的好处?一,从面试的角度来看,你了解jvm,并且java基础扎实,你才更有竞争力(因为我本人本科还没毕业
  • JVM内存结构(1.8)

    2020-09-28 20:03:26
    JVM内存区域1.程序计数器2.Java栈(虚拟机栈)1)局部变量表2)操作数栈3)指向运行时常量池的引用4)方法返回地址3.本地方法栈4.堆 内存区域   根据《Java虚拟机规范》的规定,运行时数据区通常包括这几个部分:...
  • JVM是Java Virtual Machine(Java虚拟机)的缩写,JVM是一个虚构出来的计算机,有着自己完善的硬件架构,如处理器、堆栈等。

空空如也

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