Java内存模型

Posted 2022-07-28 xxyxt

两个名词的对比

• java内存模型

定义了线程和主内存之间的抽象关系，即Jvm在计算机内存中的工作方式

• java内存区域

内存区域是指 Jvm 运行时将数据分区域存储，强调对内存空间的划分。

Java运行时数据区域

Java运行时数据区域主要可以分为五个区域：
1.程序计数器
2.Java虚拟机栈
3.本地方法栈
4.堆
5.方法区

程序计数器

• 作用

用来记录线程正在执行的虚拟机字节码指令的地址，如果正在执行的是 Native 方法，这个计数器值则为空（Undefined）

• 共享性

每一个线程都有自己独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响

• 大小

是一块较小的内存空间，而且此内存区域是唯一一个在 Java 虚拟机规范中没有规定任何 OutOfMemoryError 情况的区域

Java虚拟机栈

• 作用

一个方法在执行的同时，会创建一个栈帧用于存储该方法的局部变量、方法出口、操作数栈、动态链接等信息。方法从执行到结束，对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

• 共享性

线程私有的，它的生命周期与线程相同

本地方法栈

• 作用

和Java虚拟机栈作用相似，区别在于Java虚拟机栈执行的式java方法，而本地方法栈执行的是虚拟机使用到的Native方法

Java堆

• 作用

就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存

• 大小

是 Java 虚拟机所管理的内存中最大的一块

• 共享性

被所有线程共享的一块内存区域

方法区

• 作用

存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据

• 共享性

与 Java 堆一样，是各个线程共享的内存区域

问题

1. 从堆和栈的功能以及作用来比较，堆和栈有什么不同？
   堆主要用来存放对象，栈主要是用来执行程序的。相较于堆，栈的存取速度更快，但栈的大小和生存周期必须确定，因此缺乏一定的灵活性。而堆却可以在运行时动态的分配内存，生存期不用提前告诉编译器，但这也导致了其存取速度的缓慢。
2. 不同线程调用方法为什么是线程安全的？
   任何方法每次被线程调用，都会在栈中开辟新的空间。同一方法的不同线程执行，方法与方法之间互不影响。全局变量因为是存在堆区的对象中，所以会互相干扰。
3. 成员变量存储在哪儿？
   静态成员变量存储在方法区，非静态成员变量存储在堆区。
4. 为什么局部变量不能够static修饰？
   局部变量存储在栈区，在方法调用时不能够自动初始化必须由程序员手动初始化，否则会报错，归根结底是由于static变量和局部变量存储的位置不一样。

参考：
Java内存区域划分
Java内存区域（运行时数据区域）和内存模型（JMM）