java虚拟机内存模型

亦凉 2022-01-26 19:29 247阅读 0赞

一个类的执行过程。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
黄色的是线程共享的。  
紫色的是每一个线程独有的。

### 程序计数器 ###

你的程序马上要执行的下一行代码对应的地址指针

### 方法区 ###

1.  静态变量
2.  常量
3.  类元信息，把类文件解析成不同的部分  
    ![在这里插入图片描述][20190529163706988.png]

Math.class字节码文件，主要被类装载子系统装载到方法区  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
加入有new了两个math对象，那么在堆中，就会有两个math对象，并且这些对象都会指向Math.class在方法区里面的类原信息。

### 堆 ###

new的对象存放在堆里面。栈上面有局部变量表，存放math，指向堆上面的math对象，堆上面的对象通过动态链接，指向方法区里面的类元信息。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

### 栈 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
栈是线程内部的局部变量的空间。  
每一个线程都有一个栈内存空间，也就是运行的局部变量。也就是上面的a b c

**栈的内部还有一块区域，叫做栈帧**  
每调用一个方法，都会在栈里面开辟一片独立的空间，叫做栈帧  
![在这里插入图片描述][20190529154201261.png]  
栈是一块内存空间，同时也是一个数据结构。math()方法结束之后，到main()方法的栈帧里面。

### 本地方法区 ###

native方法代表的就是一个本地方法。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
start0就是一个本地方法。是c语言实现的。会找c语言的库函数xx.dll  
现在有一些跨语言的框架来进行交互。  
c语言执行本地方法栈的之后，也会有一个栈帧。本地方法栈也是每一个线程独有的。

### 栈帧 ###

1.  局部变量表
2.  操作数栈
3.  动态链接
4.  方法出口

![在这里插入图片描述][20190529154755529.png]  
将Math.java进行反汇编：javap命令  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
分析math()方法对应的字节码：  
iconst\_1 将int类型的常量1压栈 **将1放入操作数栈上面**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
istore\_1 将1存入到局部变量a上面  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
iconst\_1 将int类型的常量2压栈

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
istore\_2 将int类型的变量传入局部变量2  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
这个时候，对应的程序计数器指向的是4，也就是iload\_1  
iload\_1 从局部变量1中装载int类型的值。  
iload\_2 从局部变量2中装载int类型的值。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
idd 执行int类型的加法  
从栈顶弹出两个元素，然后做四则远算。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]  
bipush 10  
将一个8位带符号的整数10压操作数栈  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
imul  
从栈顶弹出两个元素，然后做四则运算  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]  
iload\_3将第三个局部变量放在操作数栈。  
最后return

**方法出口**  
更新程序计数器的值，以及返回现场的一些信息。

**动态链接**  
new出来的对象都放在堆里面。  
通过具体的指针，指向方法区里面的同一块类元信息，这个就是一个动态链接的过程。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]

### 堆的内部结构 ###

在栈里面，不管是局部变量表，还是操作数栈，在运行完毕之后，都会出栈，空间都会回收，那么堆里面的数据怎么回收呢，这个就有GC机制。

堆的内部结构图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]

#### 1. Eden区 ####

new出来的对象都是先放在Eden区的，如果太大，可能会放在老年代。  
程序运行的时候，可以分配堆的大小的，默认情况下，老年代会占400M内存空间。年轻带200M内存空间  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]  
一旦Eden区放满，那么调用GC，垃圾收集机制。  
GC是执行引擎的一小部分。当没有任何指针指向这两个对象的时候，称为垃圾对象。  
GC会把无引用的对象进行清理，有引用的对象在GC完成之后，会移动到Survivor的From区。

#### 2. From区 ####

执行第一次GC的时候，有引用的对象会从Eden区移动到From区，From区满了之后，也会做GC，那么剩下的有用对象会移动到To区  
![在这里插入图片描述][20190529173617395.png]  
math对象这个时候没有引用了，就会被垃圾收集机制进行回收。

#### 3. To区 ####

当对象都移动到From区之后，之前的From变为To区，之前的To编程From区，一般一直轮询15次GC轮询。

#### 4. 老年代 ####

15次GC都还没清理，那么会放在老年代，比如线程池对象，或者程序运行过程中非常有用的对象。  
当老年代放满之后，也会执行GC，那就就是full GC，之前的都是micro GC  
full GC可能会卡主程序Stop the world，来进行垃圾清理。

#### OOM内存溢出 ####

当触发full GC之后，不能释放任何资源，但是仍然有新的对象过来，这个时候就会造成内存溢出。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl8zNjM3Mjg3OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220126/84d78b83f5444fd29676128d77734df6.png
[20190529163706988.png]: /images/20220126/e956fa9be63f45d5b9ae5fc97b319066.png
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[20190529173617395.png]: /images/20220126/e16f322ee0314a59998f9a559b3ac206.png