Java运行时数据区划分原理解析

Java中对象创建，内存分配，垃圾回收的权力交给了虚拟机，这其中有利也有弊，程序员也减轻了负担，但是如果不熟悉Java的内存区域划分，一旦出现内存溢出和泄漏，将会很难定位问题的根源，这就有必要了解Java的运行时数据区划分。

方法区（Method Area）

是由各个线程共享的内存区域，用来存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。

堆（Heap）

Java虚拟机所管理的一块最大的内存区域，由所有的线程共享的一块内存区域；堆内存在虚拟机启动时创建，用来存放对象实例，数组；Java堆是垃圾收集器管理的内存，在G1垃圾收集器之前，堆内存普遍采用分代设计思想，新生代，老年代，永久代...，现代垃圾收集器已经不主张采用分代设计理论概念；Java堆既可以被实现成固定大小的，也可以是可扩展的，不过当前主流的Java虚拟机都是按照可扩展来实现的（通过参数-Xmx和-Xms设定）。如果在Java堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，Java虚拟机将会抛出OutOfMemoryError异常。

虚拟机栈（VM Stack）

虚拟机栈为线程私有，每个方法执行时，虚拟机都会创建栈帧存储局部变量表（包含Java的基本数据类型，以及对象的引用，非对象本身）、操作数栈、动态连接方法出口等信息，方法从被调用到执行结束，对应着一个栈帧在虚拟机中从入栈到出栈的过程。基本数据类型在局部变量表中的存储空间以局部变量槽（slot）来表示，64位长度的long和double占用两个变量槽，其余数据类型占用一个，局部变量表所需要的内存空间在编译期完成，因此进入方法时，每个方法在栈帧需要分配的空间时确定的，运行期间并不会改变局部变量表的大小（即变量槽的数量），每个槽的空间大小根据虚拟机的实现而定。
如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；如果Java虚拟机栈容量可以动态扩展[2]，当栈扩展时无法申请到足够的内存会抛出OutOfMemoryError异常。

本地方法栈（Native Method Stack）

类似于虚拟机栈的作用，区别在于虚拟机栈用来执行Java的方法，本地方法栈为虚拟机使用到的笨的方法服务。

程序计数器（Program Counter Register）

是Java内存中较小的一部分内存空间，由每个Java线程所独享，可以理解为当前线程执行的字节码行号指示器，Java中程序的执行往往是多线程的，在某一个确切的时刻，一个处理器内核直会执行线程中的一条指令，每个线程都是在不停的切换执行，为了保证切换后可以执行到正确的位置，每个线程都要有一个独立的程序计数器，每个计数器之间互不影响。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。

赞 (0)

相关推荐

  • 详解Java虚拟机管理的内存运行时数据区域

    详解Java虚拟机管理的内存运行时数据区域

    详解Java虚拟机管理的内存运行时数据区域 概述 Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同数据区域.这些区域都有各自的用途,以及创建和销毁的时间,有的区域随着虚拟机进程的启动而存在,有些区域则是依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁. 程序计数器 程序计数器是一块较小的内存空间,它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器.在虚拟机的概念模型里,字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,分支,循环,跳转,异常处理,线程恢复等基

  • 深入理解Java运行时数据区_动力节点Java学院整理

    深入理解Java运行时数据区_动力节点Java学院整理

    JVM体系结构和运行时数据区概述 要理解JVM的运行时数据区, 必须先要理解JVM的体系结构, 因为虚拟机的体系结构基本上解释了"为什么会有这些运行时数据区" . JVM的体系结构如下: 由此可见, 运行时数据区的划分, 是和JVM的体系结构相关的. 本文主要介绍运行时数据区的划分, 对体系结构不做深入的讲解. 简单概括一下, 类加载器子系统用于将class文件加载到虚拟机的运行时数据区中(准确的说应该是方法区) . 可以认为执行引擎是字节码的执行机制, 一个线程可以看做是一个执行引擎

  • Java运行时数据区概述详解

    Java运行时数据区概述详解

    Java 虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域,这些区域都有各自的用途,如图所示: 程序计数器 程序计数器是一块比较小的内存空间,可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器. 在虚拟机的概念模型中(仅是概念模型,各种虚拟机可能会通过一些更加高效的方式去实现),字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,分支.循环.跳转.异常处理.线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成. 如果线程正在执行一个Java方法,则这个计数

  • Java内存模型与JVM运行时数据区的区别详解

    首先,这两者是完全不同的概念,绝对不能混为一谈. 1.什么是Java内存模型? Java内存模型是Java语言在多线程并发情况下对于共享变量读写(实际是共享变量对应的内存操作)的规范,主要是为了解决多线程可见性.原子性的问题,解决共享变量的多线程操作冲突问题. 多线程编程的普遍问题是: 所见非所得 无法肉眼检测程序的准确性 不同的运行平台表现不同 错误很难复现 故JVM规范规定了Java虚拟机对多线程内存操作的一些规则,主要集中体现在volatile和synchronized这两个关键字. vo

  • Java虚拟机运行时数据区域汇总

    Java虚拟机运行时数据区域汇总

    程序计数器(Program Counter) 程序计数器作为一个概念模型,这个是用来指示下一条需要执行的字节码指令在哪. Java的多线程实际上是通过线程轮转做到的,如果是一个单核的机器(或单cpu),严格意义上在一个时间块中只会有一个线程在执行.为了线程切换以后能恢复到正确的执行位置,每个线程都需要有一个单独的计数器,每个计数器之间要是独立的互不干扰. 如果线程执行的是Java方法,那么PC指向的是正在执行的虚拟机字节码指令的区域,如果执行的是native方法,那么它是undefined. J

  • java虚拟机运行时数据区分析

    JVMmemorymodel 这篇文章主要介绍在JVM规范中描述的运行时数据区(RuntimeDataAreas).这些区域设计用来存储被JVM自身或者在JVM上运行的程序所是用的数据. 我们先总览JVM,然后介绍下字节码,最后介绍不同的数据区域. 总览 JVM作为操作系统的抽象,保证同样的代码在不同的硬件或操作系统上的行为一致. 比如: 对于基本类型int,无论在16位/32位/64位操作系统上,都是一个32位有符号整数.范围从-2^31到2^31-1 无论操作系统或者硬件是大字节序还是小字节

  • Java运行时数据区划分原理解析

    Java中对象创建,内存分配,垃圾回收的权力交给了虚拟机,这其中有利也有弊,程序员也减轻了负担,但是如果不熟悉Java的内存区域划分,一旦出现内存溢出和泄漏,将会很难定位问题的根源,这就有必要了解Java的运行时数据区划分. 方法区(Method Area) 是由各个线程共享的内存区域,用来存储已被虚拟机加载的类型信息.常量.静态变量.即时编译器编译后的代码缓存等数据. 堆(Heap) Java虚拟机所管理的一块最大的内存区域,由所有的线程共享的一块内存区域:堆内存在虚拟机启动时创建,用来存放对

  • JVM运行时数据区划分原理详解

    Java内存空间 内存是非常重要的系统资源,是硬盘和cpu的中间仓库及桥梁,承载着操作系统和应用程序的实时运行.JVM内存布局规定了JAVA在运行过程中内存申请.分配.管理的策略,保证了JVM的高效稳定运行.不同的jvm对于内存的划分方式和管理机制存在着部分差异(对于Hotspot主要指方法区) (图源阿里)JDK8的元数据区+JIT编译产物 就是JDK8以前的方法区 JavaAPI中的Runtime public class Runtime extends Object Every Java

  • java运行时数据区域和类结构详解

    java运行时数据区域和类结构详解

    Java运行时数据区域 java运行时数据区可以分为:方法区.虚拟机栈.本地方法栈.堆和程序计数器 线程私有:虚拟机栈.本地方法栈.程序计数器 线程共享:方法区.堆 程序计数器 一块较小的内存空间,当前线程所执行字节码的行号指示器,它是程序控制流的指示器,分支.循环.跳转.异常处理.线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成. 每条线程都拥有一个独立的程序计数器. Java虚拟机栈 线程私有的,它的生命周期与线程相同. 每个方法被执行时,java虚拟机都会创建一个栈帧,用于存储 局部变量表.操

  • Java运行时数据区域(内存划分)的深入讲解

    Java运行时数据区域(内存划分)的深入讲解

    1. 程序计数器(线程私有) 程序计数器是一块比较小的内存空间,可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器(切换线程后,能恢复到正确的执行位置). 2. Java虚拟机栈(线程私有) (1) 概念   虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型 : 每个方法执行的同时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表.操作数栈.动态链接.方法出口 等信息.每一个方法从调用直至执行完成的过程,就对应一个栈帧在虚拟机栈中入栈和出栈的过程.声明周期与线程相同. 关于栈帧的理解: 创建启动一个线程,就创建了一个虚拟机

  • JVM运行时数据区原理解析

    JVM运行时数据区原理解析

    前言 Java虚拟机定义了若干种程序运行期间会使用的运行时数据区域,其中一些会随着虚拟机启动而创建,随着虚拟机的退出而销毁.另外一些则是和线程一一对应,这些与线程对应的数据区域随着线程开始而创建,线程的结束而销毁. PC寄存器 PC寄存器是一块较小的内存空间,可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器,每条线程都要一个独立的PC寄存器,这个内存也是线程私有的内存.正在执行 java 方法的话,PC寄存器是记录的是虚拟机字节码指令的地址(当前指令的地址).如果还是 Native 方法,则为und

  • Java JVM运行时数据区(Run-Time Data Areas)

    Java JVM运行时数据区(Run-Time Data Areas)

    1.官网概括 引用官网说法: The Java Virtual Machine defines various run-time data areas that are used during execution of a program. Some of these data areas are created on Java Virtual Machine start-up and are destroyed only when the Java Virtual Machine exits.

  • JAVA JVM运行时数据区详解

    JAVA JVM运行时数据区详解

    目录 一.前言 二.运行时数据区整体概架构 三.程序计数器 四.虚拟机栈 1.栈的特点 2.栈帧的内部结构 3.局部变量表 4.操作数栈 5.动态链接 6.方法返回地址 五.本地方法栈 六.堆 1.设置堆大小的参数 2.对象分配过程 3.堆中的GC 4.内存分配策略 5.什么是TLAB 6.堆是分配对象存储的唯一选择吗? 七.方法区 1.方法区概述 2.设置方法区内存大小 3.如何解决OOM问题? 4.方法区存储什么 5.方法区的演进细节 6.方法区的GC 总结 一.前言 这是JVM系列文章的第

随机推荐