JVM之基本结构

Posted 2020-12-05 bluestarwei

1. Java虚拟机的架构

    1.1 Java的NIO库允许Java程序使用直接内存，访问直接内存的速度优于Java堆。出于性能的考虑，读写频繁的场合会考虑使用直接内存。

    1.2 本地方法栈和Java栈非常类似，最大的不同在于Java栈用于Java方法的调用，而本地方法栈用于本地方法的调用。

    1.3 PC 寄存器： Program Counter寄存器

    1.4 在任意时刻，一个Java线程总是在执行一个方法。如果这个方法不是本地方法，PC寄存器就会指向当前正在被执行的指令；如果这个方法是本地方法，PC寄存器的值是undefined。

 

2.Java堆

    2.1 结构：根据垃圾回收机制的不同，Java堆可能有不同的结构。最常见的一种结构是将Java堆分为新生代和老年代。

   2.2 流程：

        在绝大多数情况下，对象首先会分配到eden区，在一次新生代回收后，如果对象还存活，会进入s0或则s1区；之后，每经历一次新生代回收，如果对象还存活，则年龄加1。年龄达到一定条件后，会被认为是老年对象，进入老年代。

 

 

 3.Java栈

    3.1栈帧出入栈【函数调用】过程

        3.1.1 出栈顺序：先入后出

        3.1.2 每次函数调用的数据都是通过Java栈传递的。

        3.1.3 Java栈中保存的主要内容是是栈帧。[栈帧中保存着当前函数的局部变量、中间运算结果等数据]。

    3.2 Java栈基本构架

        3.2.1 栈帧至少包含局部变量表、操作数栈和帧数据区。

    3.4 当栈空间不足时，函数调用无法继续，系统会抛出StackOverflowError栈溢出错误。【可以通过-Xss设置线程的最大栈空间】

    3.5 StackOverflowError演示【递归死循环】

package com.blueStarWei.jvm;

public class StackOverflowError {

    private static int count = 0;
    
    public static void main(String[] args) {
        try{
            recursion();            
        }catch(Throwable e){
            System.out.println("deep of calling : "+count);
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    public static void recursion(){
        count++;
        recursion();
    }
}

   3.5.1 日志输出

//根据-Xss配置的参数不同，被调用的次数会不同
deep of calling : 31661
java.lang.StackOverflowError
    at com.blueStarWei.jvm.StackOverflowError.recursion(StackOverflowError.java:18)

 

4. 局部变量表

    4.1 槽位复用

        4.1.1 含义：如果局部变量A超出其作用域，那么在其作用域之后的局部变量B会复用A的槽位。

        4.1.2 优点: 节省资源

        4.1.3 注意：如果A作用域之后没有新的变量，A不会从局部变量表中移除【可以使用-XX:+PrintGC查看GC信息，判断是否触发GC】

//局部变量a仍然存在于局部变量表中，不会触发GC
public void localGC1(){
    {
        byte[] a = new byte[6*1024*1024];            
    }
    System.gc();
}

//局部变量a的槽位已经被局部变量b复用，触发GC[回收局部变量a]
public void localGC2(){
    {
        byte[] a = new byte[6*1024*1024];            
    }
    int b = 0;
    System.gc();
}