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在討論JVM內(nèi)存區(qū)域分析之前,，先來看一下Java程序具體執(zhí)行的過程： Java 程序的執(zhí)行過程：Java 源代碼文件（.Java文件）-> Java Compiler（Java編譯器）->Java 字節(jié)碼文件（.class文件）->類加載器（Class Loader）->Runtime Data Area（運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)）-> Execution Engine（執(zhí)行引擎）,。 我們今天就來分析一下Java程序執(zhí)行過程的 Runtime Data Area（運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)） 這一塊 那么運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)包括哪幾部分呢,？
一、程序計(jì)數(shù)器 用來指示程序執(zhí)行哪一條指令,，這跟匯編語言的程序計(jì)數(shù)器的功能在邏輯上是一樣的,。JVM規(guī)范中規(guī)定，如果線程執(zhí)行的是非native方法,，則程序計(jì)數(shù)器中保存的是當(dāng)前需要執(zhí)行的指令地址,，如果線程執(zhí)行的是native方法,，則程序計(jì)數(shù)器中的值undefined。每個(gè)線程都有自己獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器,。為什么呢,？因?yàn)槎嗑€程下，一個(gè)CPU內(nèi)核只會(huì)執(zhí)行一條線程中的指令,，因此為了使每個(gè)線程在線程切換之后能夠恢復(fù)到切換之前的程序執(zhí)行的位置,，所以每個(gè)線程都有自己獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器。 二,、Java虛擬機(jī)棧 Java虛擬機(jī)棧中存放的是一個(gè)個(gè)棧幀,，當(dāng)程序執(zhí)行一個(gè)方法時(shí)，就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀并壓入棧中,，當(dāng)方法執(zhí)行完畢之后,，便會(huì)將棧幀移除棧。我們所說的“?！笔侵窲ava虛擬機(jī)棧,，一個(gè)棧幀中包括：局部變量表、操作數(shù)棧,、動(dòng)態(tài)連接,、方法返回地址、附加信息 局部變量表 主要是存儲(chǔ)方法中的局部變量,，包括方法中局部變量的信息和方法的參數(shù),。如：各種基本數(shù)據(jù)類型（boolean、byte,、char,、short、int,、float,、long、double）,、對象引用（reference類型,，它不等同于對象本身，可能是一個(gè)指向?qū)ο笃鹗嫉刂返囊弥羔?，也可能是指向一個(gè)代表對象的句柄或其他與此對象相關(guān)的位置）和returnAddress類型（指向了一條字節(jié)碼指令的地址），其中64位長度的long和double類型的數(shù)據(jù)會(huì)占用2個(gè)局部變量空間（Slot）,，其余的數(shù)據(jù)類型只占用1個(gè),。局部變量表的大小在編譯器就可以確定其大小了，因此在程序執(zhí)行期間局部變量表的大小是不會(huì)改變的,。在Java虛擬機(jī)規(guī)范中,，對這個(gè)區(qū)域規(guī)定了兩種異常狀況：如果線程請求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的深度，將拋出StackOverflowError異常；如果虛擬機(jī)?？梢詣?dòng)態(tài)擴(kuò)展（當(dāng)前大部分的Java虛擬機(jī)都可動(dòng)態(tài)擴(kuò)展,，只不過Java虛擬機(jī)規(guī)范中也允許固定長度的虛擬機(jī)棧），如果擴(kuò)展時(shí)無法申請到足夠的內(nèi)存,，就會(huì)拋出OutOfMemoryError異常,。 操作數(shù)棧 虛擬機(jī)把操作數(shù)棧作為它的工作區(qū)，程序中的所有計(jì)算過程都是在借助于操作數(shù)棧來完成的,，大多數(shù)指令都要從這里彈出數(shù)據(jù),，執(zhí)行運(yùn)算，然后把結(jié)果壓回操作數(shù)棧,。 動(dòng)態(tài)連接 每個(gè)棧幀都包含一個(gè)指向運(yùn)行時(shí)常量池中該棧幀所屬方法的引用（指向運(yùn)行時(shí)常量池：在方法執(zhí)行的過程中有可能需要用到類中的常量）,，持有這個(gè)引用是為了支持方法調(diào)用過程中的動(dòng)態(tài)連接 方法返回地址 當(dāng)一個(gè)方法執(zhí)行完畢之后，要返回之前調(diào)用它的地方,，因此在棧幀中必須保存一個(gè)方法返回地址,。 附加信息 虛擬機(jī)規(guī)范允許具體的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)增加一些規(guī)范里沒有描述的信息到棧幀中，例如與高度相關(guān)的信息,，這部分信息完全取決于具體的虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn),。在實(shí)際開發(fā)中，一般會(huì)把動(dòng)態(tài)連接,，方法返回地址與其它附加信息全部歸為一類,，稱為棧幀信息。 三,、本地方法棧 本地方法棧（Native Method Stack）與虛擬機(jī)棧所發(fā)揮的作用是非常相似的,，它們之間的區(qū)別不過是虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行Java方法（也就是字節(jié)碼）服務(wù)，而本地方法棧則為虛擬機(jī)使用到的Native方法服務(wù),。與虛擬機(jī)棧一樣,，本地方法棧區(qū)域也會(huì)拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError異常。 四,、堆（heap） 在C語言中,，程序員可以通過malloc函數(shù)和free函數(shù)在堆上申請和釋放空間。那么在Java中是怎么樣的呢,？Java中的堆是用來存儲(chǔ)對象本身的以及數(shù)組（當(dāng)然,，數(shù)組引用是存放在Java棧中的），幾乎所有的對象實(shí)例都在這里分配內(nèi)存,。在Java中,，程序員基本不用去關(guān)心空間釋放的問題，Java的垃圾回收機(jī)制會(huì)自動(dòng)進(jìn)行處理,。另外,，堆是被所有線程共享的,，在JVM中只有一個(gè)堆。 五,、方法區(qū) 方法區(qū)（Method Area）與Java堆一樣,，是各個(gè)線程共享的內(nèi)存區(qū)域，它用于存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類信息,、常量,、靜態(tài)變量、以及編譯器編譯后的代碼等,。運(yùn)行時(shí)常量池（Runtime Constant Pool）是方法區(qū)的一部分,。Class文件中除了有類的版本、字段,、方法,、接口等描述信息外，還有一項(xiàng)信息是常量池（Constant Pool Table）,，用于存放編譯期生成的各種字面量和符號(hào)引用,，這部分內(nèi)容將在類加載后進(jìn)入方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中存放。在JVM規(guī)范中,，沒有強(qiáng)制要求方法區(qū)必須實(shí)現(xiàn)垃圾回收,。很多人習(xí)慣將方法區(qū)稱為“永久代”，是因?yàn)镠otSpot虛擬機(jī)以永久代來實(shí)現(xiàn)方法區(qū),，從而JVM的垃圾收集器可以像管理堆區(qū)一樣管理這部分區(qū)域,，從而不需要專門為這部分設(shè)計(jì)垃圾回收機(jī)制。不過自從JDK7之后,，Hotspot虛擬機(jī)便將運(yùn)行時(shí)常量池從永久代移除了,。 老鐵們，Java 8 內(nèi)存模型都有什么新變化,？歡迎在下方拍磚留言,。順便點(diǎn)點(diǎn)文章底部的小廣告，給小姐姐掙支口紅錢吧,！么么噠 看完本文有收獲,？請轉(zhuǎn)發(fā)分享給更多人 |
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