JVM(一) Java虚拟机基本结构概述

川长思鸟来 2023-01-02 04:21 199阅读 0赞

java虚拟机的基本结构:

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# **1. 类加载子系统:**  #

**       它**主要负责从文件系统或网络中加载Class信息，加载的类信息都存放在方法区的内存空间中。 除了类信息外，方法区中可能还存放运行时常量池信息，包括字符串字面量和数字常量（这部分常量信息是class文件常量池部分的内存映射）.

当JVM使用类加载器装载某个类时，它首先要定位对应的class文件，然后读入这个class文件，最后，JVM提取该文件的内容信息，并将这些信息存储到方法区，最后返回一个class实例

# 2. **方法区** #

所有线程共享的内存区域，保存系统的类信息，比如类的字段、方法、常量池等.

方法区主要存储的是方法，静态成员，常量。方法区中给每个类都规定了空间并且持有this和super的引用。当运行到哪个对象的时候，通过this动态指向该对象，引用该对象的成员变量，然后和方法以及局部变量一起在栈中进行运算。   
       方法区的大小不必是固定的，默认最小值为16MB，最大值为64MB，JVM可根据应用需要动态调整。同时，方法区也不一定是连续的，方法区可以在一个堆(甚至是JVM自己的堆)中自由分配。

# 3. java堆 #

在虚拟机启动的时候建立，它是java程序最主要的内存工作区域。几乎所有的java对象实例(即Object object = new Object(); 这里object只是一个引用是放在栈里面的，new Object() 被放在了堆内存里面)都存放于java堆中。堆空间是所有线程共享的，这是一块与java应用密切相关的内存区域.

由于现在收集器都是采用分代收集算法，堆被划分为新生代和老年代。新生代主要存储新创建的对象和尚未进入老年代的对象。老年代存储经过多次新生代GC(Minor GC)任然存活的对象。

# 4. **直接内存** #

java的nio库允许java程序使用直接内存，直接内存是在java堆外的、直接向系统申请的内存区间。通常，访问直接内存的速度会优于java堆。因此，出于对性能的考虑，读写频繁的场合可能会考虑使用直接内存，由于直接内存在java堆外，因此直接内存的大小不会直接受限于xmx指定的最大堆大小，但是系统内存是有限的，java堆和直接内存的总和依然受限于操作系统能给出的最大内存.

# 5. java 栈 #

每一个线程中都有私有的java栈，一个线程的java栈在线程被创建的时候就会被创建，java栈中保存着局部变量，方法参数，并且对象的引用也存在栈中.

# 6. **本地方法栈** #

本地方法的调用( 即对 native 修饰的方法的调用)，这是java虚拟机的重要扩展，java虚拟机允许java直接调用本地方法（这个方法通常使用c编写）

# 7. **垃圾回收系统**  #

对方法区、java堆和直接内存进行回收。其中java堆是垃圾回收的重点。和c/c++ 不同，java中所有的对象空间释放是隐式的，也就是说对象的释放，开发人员不需要人为干预，对于不再使用的对象，垃圾回收系统会在后台自动查找、标识并释放垃圾对象，完成对java堆，方法区和直接内存中的全自动化管理.

# 8. Pc寄存器 #

寄存器是每个线程所有私有的空间，每个线程都会有寄存器，在任意时刻，一个java线程总是在执行一个方法，这个正在被执行的方法称为当前方法。如果当前方法不是本地方法，则PC寄存器会指向当前正在被执行的指令。如当前方法是本地方法，则PC寄存器中的值是undefined.

# 9. **执行引擎** #

执行引擎则是jvm最核心的组件之一，他负责执行字节码.它采用即时编译技术将字节码编译成机器码后再执行.

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