1.程序计数器
线程独立,当前线程所执行的字节码的行号指示器;下一条指令执行,分支,循环,跳转,异常处理,线程恢复都依赖于程序计数器
如果线程执行的是一个java方法,计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址;如果执行的是native方法,则计数器的值为空(undefined)
java虚拟机规范中唯一一个没有规定任何OutOfMemeryError的内存区域
2.java虚拟机栈
线程独立,生命周期与线程相同,描述java方法执行的内存模型:线程内每个方法执行时都会创建一个栈帧,用于存储局部变量表,操作数栈,动态链接,方法出口等信息
局部变量表存放编译器可知的各种基本数据类型(boolean, byte, char, short, int, long, float, double)和对象引用以及returnAdress类型,64位长度的double 和long占用2个局部变量空间(slot),其余的都只占用一个,局部变量表所需的内存空间在编译期都已经确定
当栈深度超过最大深度,抛出stackOverflowError;内存不够,申请不到足够的栈空间,抛出OutOfMemoryError
堆栈中的‘栈’一般指的就是虚拟机栈
3.本地方法栈
和java虚拟机栈相似,部分虚拟机将两者合二为一(Sun的HotSpot虚拟机)
虚拟机执行native方法时会在本地方法栈中创建一个栈帧
4.堆
线程共享,存放对象实例:所有的对象实例以及数组都要在堆上分配,(逃逸分析技术允许未逃逸的实例在栈上分配,随着方法的生命周期存活和销毁)
垃圾回收的主要区域,又称为‘GC堆’
大多垃圾回收器采用‘分代收集算法’,java Heap又分为“新生代”和“老年代”;“新生代”又分为“Eden空间”,“FromSurvivor空间”,“ToSurvivor空间”,新生代各个空间占比是8:1:1,具体作用与对象的存活有关,实际上新生代的可用内存空间为90%,具体原因见垃圾回收的“复制算法”
线程共享的java堆可能还会划分出多个线程私有的分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer, TLAB)
没有内存分配给实例,会抛出OutOfMemoryError
5.方法区
线程共享,存储已加载的类信息,常量,静态常量,编译器编译后的代码数据
方法区的对象信息和数据类型要通过堆里面相应的对象实例来访问
包括“运行时常量池”,用于存放编译器生成的各种字面常量和符号引用,这些在类加载后存放到运行时常量池
没有内存分配时,会跑出OutOfMemoryError
6.对象的访问定位
java对象的访问定位有两种,使用句柄和直接指针。使用对象时,通过栈上的引用类型定位到对象。
句柄,需要在java堆里面开辟一个句柄池,存放堆里面的对象地址指针和方法区该对象的数据类型指针,这时,栈上引用存放指向对象的句柄地址
直接指针, 栈上引用直接存放指向堆中对象的地址,这时需要堆中对象自己存放指向对象数据类型的地址
优异对比:
java对象在垃圾收集时移动是很正常的事,所以对象实例数据的地址是可能会经常变动的
使用句柄池,栈上的reference不需要经常更新,只需要更新句柄池里面的记录,但是多了一次定位的时间
使用直接引用,访问对象的速度比较快,但是需要频繁更新reference