1. 前言
本节主要讲的是
运行时数据区
,也就是下图这部分,它是在类加载完成后的阶段
当我们通过前面的:
类的加载
-->验证
-->准备
-->解析
-->初始化
,这几个阶段完成后,就会用到执行引擎
对我们的类进行使用,同时执行引擎将会使用到我们的运行时数据区
比如大厨做饭,我们把大厨后面的东西(
切好的菜
,刀
,调料
),比作是运行时数据区
。而厨师
可以类比于执行引擎
,将通过准备的东西制作成精美的菜品
2. 运行时数据区结构
2.1 运行时数据区与内存
内存
- 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
。结合JVM虚拟机规范,来探讨一下经典的JVM内存布局。 - 我们通过磁盘或者网络IO得到的数据,都需要先加载到内存中,然后CPU从内存中获取数据进行读取,也就是说
内存充当了CPU和磁盘之间的桥梁
运行时数据区的完整图
说明:
方法区在JVM规范中是一个逻辑概念
,由虚拟机自己进行具体实现,jdk7和以前的版本使用的是堆上的永久代
实现的方法区,而在jdk8及以后使用的是元数据区
实现方法区
2. 线程的内存空间
Java虚拟机定义了若干种程序运行期间会使用到的运行时数据区,其中有一些会随着虚拟机启动而创建,随着虚拟机的退出而销毁。另外一些则是与线程一一对应的,这些与线程对应的数据区域会随着线程开始和结束而创建和销毁
。
灰色的为单独线程私有
的,红色的为多个线程共享
的。即:
关于线程间共享的说明
每个JVM只有一个Runtime实例
。即为运行时环境,相当于内存结构的中间的那个框框:运行时环境
。
3. 线程
3.1 JVM线程
- 线程是一个程序里的运行单元。
JVM允许一个应用有多个线程并行的执行
在Hotspot JVM里,每个线程都与操作系统的本地线程直接映射
- 当一个Java线程准备好执行以后,此时一个操作系统的本地线程也同时创建。Java线程执行终止后,本地线程也会回收
- 操作系统负责将线程安排调度到任何一个可用的CPU上。
一旦本地线程初始化成功,它就会调用Java线程中的run( )方法
- 如果一个线程抛异常,并且该线程是进程中最后一个非守护线程,那么进程将停止。
3.2 JVM系统线程
- 如果你使用
jconsole
或者是任何一个调试工具,都能看到在后台有许多线程在运行。
这些后台线程不包括调用public static void main(String [ ])的main线程以及所有由这个main方法自己创建的线程。 - 这些主要的后台系统线程在Hotspot JVM里主要是以下几个:
虚拟机线程:这种线程的操作是需要JVM达到安全点才会出现。这些操作必须在不同的线程中发生的原因是他们都需要JVM达到安全点,这样堆才不会变化。这种线程的执行类型括"stop-the-world"的垃圾收集,线程栈收集,线程挂起以及偏向锁撤销
周期任务线程:这种线程是时间周期事件的体现(比如中断),他们一般用于周期性操作的调度执行
GC线程:这种线程对在JVM里不同种类的垃圾收集行为提供了支持(重点)
编译线程:这种线程在运行时会将字节码编译成 本地代码
信号调度线程:这种线程接收信号并发送给JVM,在它内部通过调用适当的方法进行处理