基础篇:JVM运行时内存布局
1 JVM的内存区域布局
- java代码的执行步骤有三点
- java源码文件->编译器->字节码文件
- 字节码文件->JVM->机器码
- 机器码->系统CPU执行
- JVM执行的字节码需要用类加载来载入;字节码文件可以来自本地文件,可以在网络上获取,也可以实时生成。就是说你可以跳过写java代码阶段,直接生成字节码交由JVM执行
- 其中Java虚拟机栈、程序计数器、Heap、本地方法栈、Metaspace属于JVM运行时的内存;按是否线程共享则可以分两类
- JAVA堆和MetasSpace元空间属于线程共享的;虚拟机栈和本地方法栈、程序计数器是线程私有的
2 JVM五大数据区域介绍
- 2.1 程序计数器(Progarm Counter Register)
- 一块较小的内存空间, 是当前线程所执行的字节码的行号指示器。线程有一个独属的程序计数器,字节码解析工作时需要程序计数器来选取下一指令,分支、循环、跳转等依赖它
- 正在执行java方法线程的计数器记录的是虚拟机字节码指令的地址;如果还是Native方法,则为空
- 程序计数器内存区域是唯一一个在虚拟机中没有规定任何OutOfMemoryError错误的区域
- 2.2 虚拟机栈(Virtual Machine Stack)
- Java方法执行的内存模型:每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧(Stack Frame)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,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程
- 栈帧是用来存储数据和部分过程结果的数据结构,同时也被用来处理动态链接(Dynamic Linking)、 方法返回值和异常分派(Dispatch Exception)。栈帧随着方法调用而创建,随着方法结束而销毁(无论方法是正常完成还是异常完成)
- 如果线程请求的栈深度大于虚拟机允许深度,则抛出StackOverflowError;扩展时无法申请到足够内存,则抛出OutOfMemeryError
- 2.3 本地方法栈(Native Method Stack)
- 本地方法栈和虚拟机栈作用类似,区别是虚拟机栈为执行Java方法服务,而本地方法栈则为Native方法服务。(HopShot的实现 直接把本地方法栈和虚拟机栈合二为一)
- 上述3类区域,生命周期与Thread相同,即:线程创建时,相应的内存区创建,线程销毁时,释放相应内存
- 2.4 堆(Heap)
- 线程共享的一块内存区域,几乎所有的对象实例在这里分配内存,也是垃圾收集器进行垃圾收集的最重要的内存区域。因此很多时候也叫GC堆
- 线程私有的分配缓存区(Thread Local Alloaction Buffer)也是在堆划分出来的
- JDK8的版本,因使用元空间代替永久代,字符串常量池和类的静态变量也放入java堆中
- 2.5 元空间(MetaSpace)
- 主要存储类的元数据,比如类的各种描述信息,类名、方法、字段、访问限制等,既编译器编译后的代码等数据
- 运行时常量池:Class文件中除了有类的版本、字段、方法等描述等信息外;还有一项信息是常量池,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用,这部分将在类加载后存放到元空间的运行时常量池中
- 使用元空间代替永久代原因
- 永久代的大小是在启动时固定好的,很难进行调优;太大则容易导致永久代溢出;太小在运行时,容易抛出OutOfMemeryError
- 字符串存在永久代中,使用时易出问题,由于永久代内存经常不够用,爆出异常OutOfMemoryError: PermGen
- CodeCache
- JVM生成的native code存放的内存空间称之为Code Cache;JIT编译、JNI等都会编译代码到native code,其中JIT生成的native code占用了Code Cache的绝大部分空间
- 直接内存
- 它并不是虚拟机运行时数据区的一般分,也不在规范定义。JDK1.4,引入了Channel(通道)与Buffer(缓存区)的I/O方式,它可以使用Native函数分配堆外内存,可通过DirectByteBuffer操作。
3 JVM运行时内存布局和JMM内存模型区别
- JVM内存区域是指JVM运行时将内存数据分区域存储,强调对内存空间的划分
- JAVA内存模型是Java语言在多线程并发情况下对于共享变量内存操作的规范:解决变量在多线程的可见性、原子性的问题
4 JMM内存模型交互操作
- 内存交互操作有八种,虚拟机的实现保证每一个操作都是原子性的
- lock(锁定):作用于主内存的变量,标识变量为线程独占状态
- unlock(解锁):作用于主内存的变量,释放一个处于锁定状态的变量,释放后的变量才可以被其他线程锁定
- read(读取):作用于主内存变量,从主内存中读取出后面load操作要用到的变量
- load(载入):作用于主内存中的变量,把刚才read的值放入工作内存的副本中
- use(使用):作用于工作内存中的变量,当线程执行某个字节码指令需要用到相应的变量时,把工作内存中的变量副本传给执行引擎
- assign(赋值):作用于工作内存中的变量,把一个从执行引擎中接受到的值放入工作内存的变量副本中
- store(存储):作用于工作内存中的变量,把工作内存中的变量送到主内存,给后续的write使用
- write(写入):作用于主内存中的变量,把store的工作内存中的变量值,写入主内存中
- read和load 好像是相同的操作?各位有何高见,请指教下
- JMM对这八种指令的使用,制定了如下规则
- read和load、store和write必须顺序执行,而且两个指令绑定出现;就是说出现read就要有load
- 不允许一个线程丢弃最近的assign操作,工作内存中的变量改变后,必须write同步到主内存
- 不允许一个线程把没有发生assign操作的变量同步到主内存
- 新的变量必须诞生于主内存,不允许工作内存使用一个没有初始化的变量;use、store操作变量之前,必须经过load和assign操作
- 变量同一时刻只允许一个线程对其lock,该线程可以对该变量加锁多次,释放锁需要执行相同次数的unlock,lock和unlock要成对出现
- 一个变量没有lock,不能unlock;并且一个线程不能unlock被其他线程锁住的变量
- 执行unlock前,必须把工作内存中的变量同步到主内存中
- 执行lock操作,需要清空工作内存(所有),并且需要使用该变量之前,要重新执行load和assign操作
欢迎指正文中错误
关注公众号,一起交流
参考文章
- 深入理解Java虚拟机
- JVM之内存布局超详细整理
- Metaspace 之一:Metaspace整体介绍
基础篇:JVM运行时内存布局的更多相关文章
- JVM运行时内存结构
原文转载自:http://my.oschina.net/sunchp/blog/369707 1.JVM内存模型 JVM运行时内存=共享内存区+线程内存区 1).共享内存区 共享内存区=持久带+堆 持 ...
- JVM运行时内存组成分为一些线程私
JVM运行时内存组成分为一些线程私有的,其他的是线程共享的. 线程私有 程序计数器:当前线程所执行的字节码的行号指示器. Java虚拟机栈:java方法执行的内存模型,每个方法被执行时都会创建一个栈帧 ...
- [转]JVM运行时内存结构
[转]http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3783345.html 目录[-] 1.为什么会有年轻代 2.年轻代中的GC 3.一个对象的这一辈子 4.有关年轻代的 ...
- Jvm运行时内存解析
一.jvm的概念 在了解jvm的概念之前,我们先来了解java平台的逻辑结构,图片来自<深入java虚拟机> 从图中我们可以看到jdk包含了jre,java语言和java开发工具和Api, ...
- JVM 运行时内存结构
1.JVM内存模型 JVM运行时内存=共享内存区+线程内存区 1).共享内存区 共享内存区=持久带+堆 持久带=方法区+其他 堆=Old Space ...
- JVM02——JVM运行时内存
在上一篇文章中,我们介绍了 JVM 的内存区域,本文我们将继续围绕 JVM 展开话题,介绍 JVM 运行时内存.关注我的公众号「Java面典」了解更多 Java 相关知识点. Java 堆从 GC 的 ...
- 详细了解JVM运行时内存
详细了解JVM运行时内存 1.程序计数器 概念 程序计数器也叫作PC寄存器,是一块很小的内存区域,可以看做是当前线程执行的字节码的行号指示器.字节码的解释工作就是通过改变程序计数器里面的值来获得下一条 ...
- Java Core - JVM运行时内存管理
在读正文之前,阅读以下两篇博客学习并理解堆栈.作用域.本地方法的概念. 作用域:https://www.cnblogs.com/AlanLee/p/6627949.html 操作数栈:https:// ...
- 关于Class对象、类加载机制、虚拟机运行时内存布局的全面解析和推测
简介: 本文是对Java的类加载机制,Class对象,反射原理等相关概念的理解.验证和Java虚拟机中内存布局的一些推测.本文重点讲述了如何理解Class对象以及Class对象的作用. 欢迎探讨,如有 ...
随机推荐
- 问卷星的数据导入spss后变量乱码如何处理?
一般是字符编码问题.打开一个空的SPSS数据集,选择[编辑]-[选项]-[常规]-[数据和语法的字符编码].修改下当前的编码系统,原来是第一种就换成第二种,原来是第二种就换成第一种,打开一个数据再看看 ...
- 拿捏了!ConcurrentHashMap!
概述 本文将对JDK8中 ConcurrentHashMap 源码进行一定程度的解读.解读主要分为六个部分:主要属性与相关内部类介绍.构造函数.put过程.扩容过程.size过程.get过程.与JDK ...
- WPF 使用WindowChrome自定义窗体 保留原生窗体特性
本文大幅度借鉴dino.c大佬的文章 https://www.cnblogs.com/dino623/p/uielements_of_window.html https://www.cnblogs.c ...
- Google Kick Start 2020 Round B T4 Wandering Robot
题意 一个\(n \times m\)的矩形空间,起点是\((1,1)\),终点是\((n,m)\). 假设当前位于\((x,y)\): 如果当前位于最后一行,那么下一步只能走向\((x,y+1)\) ...
- [BUUOJ记录] [BJDCTF 2nd]fake google
本题考查python jinjia2的ssti,其实tplmap直接梭哈都可以 随便输入一个值,查看源代码就能看到一个Hint: 用下面的流程图测试一下,看看是什么模板引擎: 用Payload测试之后 ...
- oracle创建/删除 用户,表空间-九五小庞
以下红色标示的都是可以修改的字段 可以按照如下顺序来创建表空间,创建用户,以及删除表空间,删除用户 查看oracle数据库已有的表空间路径 select name from v$datafile; 1 ...
- vue computed实现原理
在 Vue.prototype._init 方法中的 initState 中有一个对于computed 的判断,如果有则执行 initComputed 方法初始化 computed. function ...
- windows上部署rabbitmq遇到的一些问题及解决方法
在目前这家公司,刚进公司的时候接手了一个服务,算是个比较完备的服务,其中几台电脑之间通信用到了rabbitmq,一开始没出什么问题,然后后来勒索病毒wanner cry来的时候,系服把所有服务器装了一 ...
- Navicat Premium 15.0.17 破解激活(DFoX 注册机)
Navicat Premium v15.0.17 安装程序和注册机已放入百度网盘,下载地址在本文最后 1. 下载并安装 Navicat Premium 15 在官网下载 Windows 版本的 Nav ...
- 【NOIP2012模拟8.7】奶牛编号
Description Input Output Solution 对于这道题,我们先设0放x个,1放k个k个 设当前剩下x'个0和k'个1,则对于剩下的位置,我们可以把它抽象成将x'个0插入到x'+ ...