JVM 运行时数据区概述及线程

Posted 2023-04-03 百事yyds

    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运行时数据区。

运行时数据区结构

    内存概念：

     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。   

• 线程独有：独立包括程序计数器、栈、本地方法栈
• 线程间共享：堆、堆外内存（永久代或元空间、代码缓存）

   Runtime类

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。

线程

JVM线程

1. 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
2. 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
3. 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

JVM系统线程

1. 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
2. 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
3. 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
4. 编译线程：这种线程在运行时会将字节码编译成到本地代码
5. 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

JVM学习笔记二：运行时数据区概述及JVM线程

目录

概述

JVM各区域划分

JVM线程

线程的内存空间

JVM系统线程

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概述

运行时数据区是JVM非常重要的组成部分，这一篇主要介绍运行时数据区各个区域的划分，以及JVM中的线程。

JVM各区域划分

学习JVM，必须牢记下图各个区域的分类，这很重要。

注意，上图的元数据区在JDK8以前常被称作“永久代”，本质上两者并不等价，仅仅是因为HotSpot虚拟机的设计团队选择把GC分代收集至方法区，或者说用永久代来实现方法区而已。这样HotSpot的垃圾收集器可以像管理Java堆一样管理这部分内存，能省去专门为方法区编写内存管理代码的工作。但是这种设计方式以现在的眼光来看并不明智，所以在JDK8中移除了永久代，使用本地内存来实现这一区域，称作元空间。（出自《深入理解Java虚拟机》）

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守护线程，那么进程将停止。

线程的内存空间

其中的方法区和堆是所有线程共享的区域，而虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器则是每个线程都具有的，线程私有的部分。其关系可用如下所示的图来表示：

JVM系统线程

• 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（这里所说的安全点要到后面的垃圾回收才会提及）。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，同样也是垃圾收集章节的内容）。
• 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。