JVM虚拟机由哪3部分构成?

Posted 2023-03-19

参考技术A 类加载子系统是是负责从本地文件系统或者网络当中加载class文件，加载的信息存放于一块称为方法区的内存空间。除了类的信息之外，方法区中还会存放运行时的常量信息，可能包括字符串字面量和数字常量。详细分为3个步骤(准备, 链接, 初始化)

执行引擎介绍:

输入：字节码文件

处理：字节码解析

输出：执行结果

堆

栈(线程)

本地方法栈

方法区(元空间)

程序计数器

JVM01——JVM内存区域的构成

原文

JVM内存主要分为三部分线程私有（Thread Local）、线程共享（Thread Shared）、直接内存（Direct Memory）。

1|0线程私有

 

线程私有区域从字面意思可以看出，这部分内存，是归属于每个线程独立拥有的部分。其生命周期与线程生命周期一致。线程私有区域可以分为两部分程序计速器、虚拟机栈和本地方法栈。

1|1程序计数器

• 程序计速器是用来记录线程下一条字节码指令地址，方便线程切换后，下次切回时能够继续执行；
• 如果当前线程正在执行 Java 方法的话，计数器记录的是虚拟机下一条字节码指令的地址。如果执行的是 Native 方法的话，则为空；
• 每个线程都有一个独立的程序计数器；
• 程序计数器是唯一一个在虚拟机中没有规定任何 OutOfMemoryError 情况的区域。

1|2虚拟机栈

• 虚拟机栈是描述 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；
• 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都算作方法结束）。
• 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；
• 平时说的栈一般指局部变量表部分。

注意

局部变量表所需要的内存空间在编译期完成分配，当进入一个方法时，这个方法在栈中需要分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表大小。

1|3本地方法栈

本地方法栈和虚拟机栈作用类似，虚拟机栈执行的是Java方法(也就是字节码)，而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务，可能底层调用的 C 或者 C++，我们打开 JDK 安装目录可以看到也有很多用 C 编写的文件，可能就是 Native 方法所调用的 C 代码。

2|0线程共享

线程共享区域随虚拟机的启动而创建，随虚拟机的关闭而销毁。

2|1堆

• 堆是被线程共享的一块内存区域，所有对象实例及数组都要在堆上分配内存；
• 堆也是垃圾收集器进行垃圾收集的最重要的内存区域；
• 因为堆存放的对象是线程共享的，所以多线程的时候也需要同步机制。

2|2方法区

方法区即我们常说的永久代(Permanent Generation)，用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量，如 static 修饰的变量加载类的时候就被加载到方法区中。

运行时常量池

是方法区的一部分，Class文件除了有类的字段、接口、方法等描述信息之外，还有常量池用于存放编译期间生成的各种字面量和符号引用。

3|0直接内存

直接内存并不是 JVM 运行时数据区的一部分，但也会被频繁的使用（在NIO中，可以使用 Native 函数库直接分配堆外内存，然后使用 DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作，避免了在 Java 堆和 Native 堆中来回复制数据， 因此在一些场景中可以显著提高性能）。