java虚拟机

时间:2021-07-16 | 标签: | 作者:Q8 | 来源:网络

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　　相信很多人在从事java不久都会对JVM有种神秘感以及对那些人的膜拜。每当说起JVM大概都会想到Java虚拟机运行时数据区，那么它是怎样划分的呢?那么今天小编就来谈谈我对它的理解。

复制算法：它的出现就是为了解决标记清除的不足，套路就是将内存划分为两个等量大小的块儿，对象都在其中一块儿上，当这一块儿造完了就将存活的对象复制到另一块儿上，然后将刚刚那块儿一次清理掉，这样就不需要考虑内存碎片问题，动动指针按顺序非配就搞定了，实现简单效率高，但是代价有点大内存直接干了一半，适用于对象存活率低的区域，比如朝生夕死的新生代。

　　标记-整理算法：复制算法看起来很吊，但是对于对象存活率高的区域就显得力不从心了，而且如果不想浪费一半的空间的话，就需要进行空间分配担保(抵押贷款)，所以老年代不能这么搞，进而出现了标记-整理算法，套路跟标记-清除一样，只是不直接清理可回收的对象，而是存活的往一边儿移动，然后根据分界线去干掉另一边儿，可以看出该算法要进行对象的移动，成本相对略高，但好处则是不会产生内存碎片。

　　方法区

　　方法区多数人认为的永久代，方法区与堆一样是线程共享的内存区域，类使用要经过加载、连接(验证、准备、解析)和初始化，加载后的类信息就存在方法区特定的数据结构中，主要包括：类的全路径名包括超类(如果这个类是Object则它没有超类)、类的类型、类的访问修饰符、直接接口全限定名的有序列表、运行时常量池(类版本、字段、方法信息、常量、类静态变量、装载器信息) 等等。由于线程都共享方法区，所以方法区的数据必须时线程安全的，如果有2个甚至多个线程同时访问某个类，而这类又没被JVM加载，那么JVM只允许一个线程去加载(双亲委派)，其它线程必须等待。方法区的内存不一定是连续的，可以动态扩展大小，可以选择不实现GC，GC的目标主要是常量池的回收和类型的卸载，所以想想就好没多少便宜可捡，因为回收条件比较苛刻，当想建设网站方法区无法满足内存分配需求时将OOM(String.intern()是个好例子)。

　　程序计数器

　　程序计数器属于线程私有的，它是当前线程所执行字节码的指示器(执行到那儿了)，它是一块较小的内存空间，线程下一步该干撒就是通过字节码解释器改变计数器来执行的，每个线程都有自己的程序计数器，多线程就是轮流切换它来实现，Java方法记录的是虚拟机字节码指令地址，Native方法没有记录，程序计数器在JVM中是唯一一个没有定义OOM的区域。

　　虚拟机栈

　　如程序计数器一样，Java虚拟机栈也属于线程私有，所以它的生命周期与线程一样。它属于Java方法执行的内存模型，每个方法执行都会创建一个栈帧，主要存储着方法出口信息、局部变量表、操作数栈、动态链接。当线程请求的栈帧深度大于虚拟机所允许的深度会SOF，若虚拟机栈动态扩展时无法申请到足够的内存会OOM。

　　方法出口信息：正常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，如果有返回值，则把它压入调用者栈帧的操作数栈中，调整计数器的值以指向方法调用指令后面的一条指令，若方法异常退出，那么返回地址是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。

　　局部变量表：所需的内存空间在编译期确定，一旦确定无法更改大小，它存放着编译期的各种基本数据类型、reference类型(可能是对象引用指针，也可能是个句柄)、returnAddress类型(指向某条字节码指令的地址)。

　　操作数栈：栈帧刚创建时，操作数栈是没有数据的，当执行方法操作时，会存放从局部变量表复制的常量或者变量，包括方法入参和返回值，操作数栈都一个固定的栈深度，入栈按先进后出方式，最大深度由编译期确定，基本类型除了long,double用2个深度，其他都用一个。

　　动态链接：class的常量池中存在有大量的符号引用，字节发布新闻的网站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，这些符号引用分为两种，一种就是类加载的时候，静态解析的那些final 和static代码块，得到的直接引用，还有一种是运行期间转化的(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)，这种就是动态链接。

　　本地方法栈

　　跟虚拟机栈的作用是一个屌样，唯一区别就是虚拟机栈是为字节码服务的，而它是为Native方法服务，与虚拟机栈一样，当线程请求的栈帧深度大于虚拟机所允许的深度会SOF，若虚拟机栈动态扩展时无法申请到足够的内存会OOM。

　　直接内存

　　Direct Memory 虽然不属于虚拟机运行数据区，但在被NIO引入后一直频繁使用(比如堆外缓存)，可以用Native方法直接分配堆外内存，然后在堆中去引用这块儿区域(DirectByteBuffer就是)，如果动态扩展内存时达到物理内存限制会OOM。

　　内存分配策略以及类加载机制以后再补，先写到这儿吧，未完待续!

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