jvm 复习概要（一） java 内存结构

超、凢脫俗 2022-04-18 03:53 254阅读 0赞

# 一、内存结构 #

从大结构来说，JAVA虚拟机内存主要分为 线程共享区和 线程独占区，如下图

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## 1.线程共享区 ##

线程共享区主要包括java堆和方法区

### 1.1 java堆 ###

主要存放对象，分为edan区，新生代，老年代，是垃圾收集器的主要管理区域

### 1.2 方法区(包含常量池) ###

主要存储虚拟机加载的类信息(类的版本，类的字段，类的方法，类的接口)，常量，静态变量，即使编译器变异后的代码等数据。所抛异常： OutOfMemoryError

一个创建对象的典型例子

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S1和s2直接赋值，是存储在方法区的常量池当中。

而s3 是通过创建string对象来赋值，abc存在堆内存当中。

所以s1,s2内存地址相同，s3内存地址不同

## 2.线程独占区 ##

主要分为程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈

### 2.1 程序计数器 ###

## ##

程序计数器是一块较小的内存空间，它可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

如果线程执行的是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的地址。如果正在执行的是native方法，这个计数器的值是undefined。

此区域是卫衣一个在java虚拟机规范中没有规定人和OutOfMemoryError情况的区域

### 2.2.java虚拟机栈 ###

Java Virtual Machine Stacks，线程私有，生命周期与线程相同，描述的是Java方法执行的内存模型：每一个方法执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame），由于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法的执行就对应着栈帧在虚拟机栈中的入栈，出栈过程。

*  局部变量表：
    
     *  存放编译期可知的各种基本数据类型、对象引用类型和returnAddress类型（指向一条字节码指令的地址：函数返回地址）。
     *  long、double占用两个局部变量控件Slot。
     *  局部变量表所需的内存空间在编译期确定，当进入一个方法时，方法在栈帧中所需要分配的局部变量控件是完全确定的，不可动态改变大小。
     *  异常：线程请求的栈帧深度大于虚拟机所允许的深度---StackOverFlowError，如果虚拟机栈可以动态扩展（大部分虚拟机允许动态扩展，也可以设置固定大小的虚拟机栈），但是无法申请到足够的内存---OutOfMemorError。
 *  操作数栈：
    
     *  后进先出LIFO，最大深度由编译期确定。栈帧刚建立使，操作数栈为空，执行方法操作时，操作数栈用于存放JVM从局部变量表复制的常量或者变量，提供提取，及结果入栈，也用于存放调用方法需要的参数及接受方法返回的结果。
     *  操作数栈可以存放一个jvm中定义的任意数据类型的值。
     *  在任意时刻，操作数栈都一个固定的栈深度，基本类型除了long、double占用两个深度，其它占用一个深度
 *  动态连接：
    
          每个栈帧都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所属方法的引用，持有这个引用是为了支持方法调用过程中的动态连接。Class文件的常量池中存在有大量的符号引用，字节码中的方法调用指令就以常量池中指向方法的符号引用为参数。这些符号引用，一部分会在类加载阶段或第一次使用的时候转化为直接引用（如final、static域等），称为静态解析，另一部分将在每一次的运行期间转化为直接引用，这部分称为动态连接。

*  方法返回地址：
    
     *  当一个方法被执行后，有两种方式退出该方法：执行引擎遇到了任意一个方法返回的字节码指令或遇到了异常，并且该异常没有在方法体内得到处理。无论采用何种退出方式，在方法退出之后，都需要返回到方法被调用的位置，程序才能继续执行。方法返回时可能需要在栈帧中保存一些信息，用来帮助恢复它的上层方法的执行状态。一般来说，方法正常退出时，调用者的PC计数器的值就可以作为返回地址，栈帧中很可能保存了这个计数器值，而方法异常退出时，返回地址是要通过异常处理器来确定的，栈帧中一般不会保存这部分信息。
     *  方法退出的过程实际上等同于把当前栈帧出栈，因此退出时可能执行的操作有：恢复上层方法的局部变量表和操作数栈，如果有返回值，则把它压入调用者栈帧的操作数栈中，调整PC计数器的值以指向方法调用指令后面的一条指令。

### 2.3 本地方法栈 ###

与虚拟机栈的比较：

虚拟机栈为虚拟机执行java方法服务

本地方法栈为虚拟机执行native方法服务

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