JVM体系结构

1、JVM一共分为五个区,分别为方法区、堆、Java栈、本地方法栈、程序计数器;

  2、方法区、堆为线程共享区域,GC会对二个区进行垃圾回收;

  3、Java栈、本地方法栈、程序计数器为线程私有区域;

  4、程序计数器:程序计数器是一块较小的内存空间,是当前线程所执行的字节码的行号指示器•程序计算器处于线程独占区•如果线程执行的是java方法,记录的是正在执行的虚拟机字节 码指令的地址,如果是native方法,这个计数器值为undefined;

  5、Java栈:栈也叫栈内存,主管Java程序的运行,是在线程创建时 创建,它的生命期是跟随线程的生命期,线程结束栈内存也就释放,对于栈来说不存在垃圾回收问题,只要线程一结束该栈就Over,生命周期和线程一致,是线程私有的。8种基本类型的变量+对象的引用变量+实例方法都是在函数的栈内存中分配,栈里有栈帧,有返回对象、本地变量表、操作数栈、动态连接。

  6、本地方法栈:它的具体做法是NativeMethod Stack中登记native方法,在ExecutionEngine执行时加载本地方法库;

  7、方法区:方法区是被所有线程共享,所有字段和方法字节码,以及一些特殊方法如构造函数,接口代码也在此定义。简单说,所有定 义的方法的信息都保存在该区域,此区属于共享区间。

        类信息:类的版本 字段 方法 接口

        静态变量

        常量

        类信息(构造方法/接口定义)

        运行时常量池

  8、堆:一个JVM实例只存在一个堆内存,堆内存的大小是可以调节的。类加载器读取了类文件后,需要把类、方法、常变量放到堆内存中,保存所有引用类型的真实信息,以方便执行器执行。堆内存逻辑上分为三部分:新生代+老年代+方法区


新生代分别分为:伊甸园、S0,S1


JVM自带类装载器

      Bootstrap Class Loader:加载jre/lib/rt.jar   启动类加载器(Bootstrap)C++;

      Extension Class Loader:加载jre/lib/ext/*.jar扩展类加载器(Extension)Java;

      System Class Loader:加载classPath下面的类 系统类加载器,加载当前应用的classpath的所有类;

对象的访问定位

    建立对象是为了使用对象, java程序需要通过栈上的reference数据来操作堆上的具体对象。由于reference类型在java虚拟机规范中之规定了一个指向对象的引用,并没有定义这个引用应该通过何种方式定位、访问堆中的对象的具体位置,所以对象访问方式也取决于虚拟机的实现。目前主流的访问方式有使用句柄和直接指针两种。

句柄访问

堆中将会划分出一块内存来作为句柄池,reference中存储的就是对象的句柄地址,而句柄中包含了对象实例数据与类型数据格子的具体地址信息。

指针访问

使用直接指针访问,java堆中对象的布局就必须考虑如何放置访问数据的相关信息,而reference中存储的直接就是对象地址。

两种对象访问方式各有优势,使用句柄来访问的最大好处就是reference中存储的是稳定的句柄地址,在对象被移动(垃圾收集时移动对象是非常普遍的)时只会改变句柄中的实例数据指针,而reference本身不需要修改。使用直接指针访问方式的最大好处就是速度更快,它节省了一次指针定位的时间开销,由于对象的访问在java中非常频繁,因此这类开销积少成多之后也是一项非常可观的执行成本。

垃圾回收

  如何判断对象为垃圾对象:引用计数法 可达性分析

  回收算法:标记清除、复制、标记整理、分代算法

  标记清除:算法分为“标记”和“清除”两个阶段:首先标记出所有需要回收的对象,在标记完成后统一回收所有被标记的对象。

主要不足有两个:

一个是效率问题,标记和清除两个过程的效率都不高;

一个是空间问题,标记清除之后会产生大量不连续的内存碎片,空间碎片太多可能会导致以后在程序运行过程中需要分配较大对象时,无法找到足够的连续内存而不得不提前触发另一次垃圾收集动作。

  复制:它将可用内存按容量划分为大小相等的两块,每次只使用其中的一块。当这一块的内存用完了,就将还存活着的对象复制到另外一块上面,然后再把已使用过的内存空间一次清理掉。这样使得每次都是对整个半区进行内存回收,内存分配时也就不用考虑内存碎片等复杂情况,只要移动堆顶指针,按顺序分配内存即可,实现简单,运行高效。只是这种算法的代价是将内存缩小为了原来的一半,未免太高了一点。

  标记整理:标记过程仍然与“标记-清除”算法一样,但后续步骤不是直接对可回收对象进行清理,而是让所有存活的对象都向一端移动,然后直接清理掉端边界以外的内存。

  分代算法

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