网上的文章,一上来,就讲JMM(Java Memory Model)把我看得一愣一愣的,于是,我就以小白的视角,来写一篇吧!
1. 程序计数器
程序计数器(Program Counter Rigister):线程私有
,保证线程切换后恢复到执行位置。
java虚拟机的多线程 是通过线程切换并获取时间片 的方式来实现的。也就是说,在某一个时刻,一个处理器(多核处理器的一个内核)都只会执行一条线程中的指令。那么如何在线程切换后恢复到正确的执行位置呢?那我们就需要一个线程私有
的程序计数器,来记录正在执行的虚拟机字节码的指令地址。(一句话总结:记录线程的执行位置。)程序计数器是唯一不会抛出OutOfMemoryError情况的区域。
2. java虚拟机栈
java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks):也是线程私有的。生命周期和线程相同
。它的内存模型是什么呢?
每个方法执行的同时,会创建一个栈帧(Stacks 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。方法的执行,对应栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程。(一句话总结:创建栈帧执行方法,程序计数器
会指向栈顶。)
(注:局部变量表存放的是编译期
可知的各种 基本数据结构
、对象引用
(不同于对象本身)和 retrunAddress类型
)。
Java虚拟机栈引用的对象可作为GC Root
3. 本地方法栈
本地方法栈(Native Method Stack):与虚拟机栈
发挥的作用相似,他们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行java
方法(也就是字节码)服务,而本地方法栈则为虚拟机使用的Native
方法服务。本地方法栈Native方法引用的对象可作为 GC Root
。
4. Java堆
Java堆:(Java Heap)是java虚拟机所管理内存最大的一块,线程共享
。在虚拟机启动时创建。此区域的唯一目的就是存放对象实例
。
Java堆
是垃圾收集器管理的主要区域,因此很多时候被称为“GC堆”
。由于现在收集器基本采用分代收集算法。所以java堆还可以被分为:新生代
和老年代
。
Java虚拟机规范的规定,java堆
可以在物理不连续
的内存空间上,只要逻辑上是连续
的即可。
5. 方法区(元空间)
方法区包含:类信息。常量、静态变量和常量池。
方法区(Method Area):是各个线程共享
的内存区域。它存储已被虚拟机加载的类信息
、常量
、静态变量
即编译器编译后的代码等数据。方法区常量和静态变量引用的对象,可作为GC Root
。传送门——指向null的对象,会被GC回收吗?
6. 运行时常量池
运行时常量池(Runtime Constant Pool):是方法区
的一部分,用于存放编译期生成的各种字面量
和符号引用
。这部分内容在类加载后进入方法区的运行时常量池
存放。
运行时常量池
另一个重要特征就是具有动态性
。java语言并不要求常量
一定只有编译期
才能产生,运行期间也可以将新的常量放入池中,这种特性被开发人员利用的比较多的就是String类的intern()方法。['ɪntɜːn] 拘留犯
7. 直接内存(蛮重要的)
直接内存(Direct Memory)并不是虚拟机运行时数据区的一部分,也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。但是这部分内存也被频繁的使用。而且也可能导致OutOfMemoryError
异常。
在JDK1.4 中新加入的NIO类,引入了一种基于通道(Channel
)与缓存区(Buffer
)的I/O方式。它可以使用Native
函数库直接分配堆外内存,然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer
对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中提高性能,因为避免了Java堆
和Native堆
中来回复制数据。
小坑:本机的直接内存
的分配不会受到Java堆大小的限制,但是会受到本机总内存的限制。可能导致各个内存区域总和大于物理内存的限制,从而导致动态扩展时出现OutOfMemoryError
。