深入JVM 原理（一）Java内存模型

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-05-18 04:56 190阅读 0赞

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> 深入JVM 原理（一）Java内存模型：[https://blog.csdn.net/qq\_39827935/article/details/81285009][https_blog.csdn.net_qq_39827935_article_details_81285009]  
> 深入JVM原理（二）Java对象访问模式：[https://blog.csdn.net/qq\_39827935/article/details/81285038][https_blog.csdn.net_qq_39827935_article_details_81285038]  
> 深入JVM原理（三）JVM 垃圾收集：[https://blog.csdn.net/qq\_39827935/article/details/81285059][https_blog.csdn.net_qq_39827935_article_details_81285059]  
> 深入JVM原理（四）JVM垃圾回收流程：[https://blog.csdn.net/qq\_39827935/article/details/81285084][https_blog.csdn.net_qq_39827935_article_details_81285084]  
> 深入JVM原理（五）Java堆内存调整参数（调优关键):[https://blog.csdn.net/qq\_39827935/article/details/81285099][https_blog.csdn.net_qq_39827935_article_details_81285099]  
> 深入JVM原理（六）年轻代:[https://blog.csdn.net/qq\_39827935/article/details/81285115][https_blog.csdn.net_qq_39827935_article_details_81285115]  
> 深入JVM原理（七）老年代、永久代和元空间:[https://blog.csdn.net/qq\_39827935/article/details/81285133][https_blog.csdn.net_qq_39827935_article_details_81285133]  
> 深入JVM原理（八）JVM垃圾回收策略:[https://blog.csdn.net/qq\_39827935/article/details/81285156][https_blog.csdn.net_qq_39827935_article_details_81285156]  
> 深入JVM原理（九）JVM垃圾回收策略参数配置:[https://blog.csdn.net/qq\_39827935/article/details/81285175][https_blog.csdn.net_qq_39827935_article_details_81285175]  
> 深入JVM原理（十）G1收集器:[https://blog.csdn.net/qq\_39827935/article/details/81285207][https_blog.csdn.net_qq_39827935_article_details_81285207]  
> 深入JVM原理（十一）Java引用类型:[https://blog.csdn.net/qq\_39827935/article/details/81285227][https_blog.csdn.net_qq_39827935_article_details_81285227]

首先，我们先来回顾一下java的基本开发模式，我们知道，我们写的所有的java 程序都保存在 \* .java 的文件中，即我们的源代码，但是呢，这些源代码，必须经过javac.exe命令将其编译成 \*.class 文件，而后利用 java.exe 命令在 JVM 进程中中解释此程序。

但是在这里流程中，又有自己的过程，如下图：

### Java程序执行流程 ###

![这里写图片描述][SouthEast]

实际上，当JVM将所需要的 *.class 文件将所需要的 *.class 文件加载到 JVM 进程之中，那么这个过程，我们需要一个**类加载器（ClassLoad)**,类加载器的好处在于：**可以随定指定 \*.class 文件所在的路径**。

JVM：java虚拟机，所有的程序都要求运行在JVM上，是因为考虑到了可移植性问题 ，但如果真正去执行程序，无法离开操作系统的支持。

在 java 中可以使用 native 实现 本地 C 函数的调用，Native Interface，但是这些都是属于程序的辅助手段，而真正的程序运行都在“运行时数据区”之中。

![这里写图片描述][SouthEast 1]

**在整个的运行时数据区中，分为如下几个内存空间：**   
**堆内存**：保存所有引用数据的真实信息；   
**栈内存：**基本类型、运算、指向堆内存的指针；   
**方法区：**所以定义的方法的信息都保存方法区中，属于共享区；   
**程序计数器：**是一个非常小的内存空间，用来保证程序依次执行；   
**本地方法栈：**每一次执行递归方法的时候，都会将上一个方法入栈；

> 例如：依次执行A() -> B（）-> C () –D()方法；   
> 那么进入本地方法栈的结构为：   
> A —>A先入栈   
> B A —>B入栈   
> C B A —>C入栈   
> D C B A —>D入栈   
> 如果栈一直被占用到某种程度后，程序无法执行，及抛出栈溢出错误   
> ![这里写图片描述][SouthEast 2]

那么栈中我们是存的什么呢？   
如图：   
![这里写图片描述][SouthEast 3]

如何线程都会有自己的调用，此时，每个线程都要有自己独立的空间，所以，每个栈内存都是线程私有的。   
我们在java JVM 中用栈帧（Stack Frame）来定义栈的数据，每一个栈帧表示每个可能执行的方法。   
![这里写图片描述][SouthEast 4]

而栈帧中则包含了：局部变量表，操作树栈，指向运行时常量池的引用，方法返回地址和动态链接。   
**局部变量表（Local Variables）**:方法的局部变量或形参，其以变量槽（solt）为最小单位，只允许保存32为长度的变量，如果超过32位则会开辟两个连续的solt(64位长度，long和double)；   
**操作树栈（Operand Stack）**：表达式计算在栈中完成；   
**指向当前方法所属的类的运行时常量池的引用（Reference to runtime constant pool）**：引用其他类的常量或者使用String 池中的字符串；   
**方法返回地址（Return Address）：**方法执行完后需要返回调用此方法的位置，所以需要再栈帧中保存方法返回地址；

> 在整个java之中存在对象池的概念，对象池是对整个常量池的一个规则破坏，因为在jvm启动时，所有的常量都已经分配好的内存空间了，但是String中的intern（）方法会打破这种限制，动态地进行常量池的内容设置；

当产生一个方法调用的时候，原本的方法会入栈，当方法执行完毕之后，方法将会进行栈帧的出栈，这样就能定义每个栈的详细信息。

![这里写图片描述][SouthEast 5]

**运行时数据区就是我们的java内存管理，我们java能管理的地方只在java运行时数据区，其他我们无法控制，而java运行时数据区的大小，我们可根据自己的需求自行更改，但在其中，有些数据区是数据共享，有些数据区是对象独享，在整个操作中，对于运行时数据区直接和java的线程对象关联，所以，我们所说的java内存调优都是在运行时数据区进行的，即共享的数据区越大越好，所以，关键是在堆内存中，如果我们要真正做到对程序的理解，就需要对堆内存进行一定的控制。**

[https_blog.csdn.net_qq_39827935_article_details_81285009]: https://blog.csdn.net/qq_39827935/article/details/81285009
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