深入理解Java虚拟机 之 Java 内存区域

运行时数据区域

image.png

程序计数器

当前线程所执行的字节码的行号指示器

Java虚拟机栈(java方法的内存模型)

每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧,用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息
局部变量表中可以存放基本数据类型、引用类型、returnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址)
其中long和doube类型的数据会重用2个局部变量表空间,其余的数据类型只占用1个。

本地方法栈

与Java虚拟机栈所发挥的作用相似,只不过Java虚拟机栈执行java方法,而本地方法栈为Native方法服务

Java堆

所有的对象实例数组都要在堆上分配。
垃圾收集器管理的主要区域
新生代、老年代、Eden空间、Survivor空间...

方法区

用于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。

  • 类的版本
  • 字段
  • 接口
  • 方法

运行时常量池

方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还有一项信息是常量池,用于存放编译期间生成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池。
例如:

String s1 = "abc";//放入常量池
String s2 = "abc";//放入常量池(可以理解常量池为 HashSet)

//常量池s3 引用堆内存中的 new String("abc");
String s3 = new String("abc");

s1 == s2 //true
s1 == s3 //false
image.png

直接内存

对象

对象的创建

1、当虚拟机遇到内存创建的指令的时候,来到了方法区,找到方法区中有没有符号引用(类信息存在的一种原始形式,字符串)
2、检查该符号引用有没有被加载、解析和初始化过,如果没有则执行类加载过程,否则直接准备为新的对象分配内存
3、分配内存分为指针碰撞和空闲列表两种方式;分配内存还要要保证并发安全,有两种方式。
指针碰撞:前提是堆内存中的空闲空间十分的规整,使用与未使用的空间全部为连续,只需移动一下指针就可以了
空闲列表:针对堆内存中的空间零散的存在,虚拟机维护着一个列表,记录着哪里被分配了,哪里还空闲
CAS 命令的方式来控制操作是同步的
本地线程分配缓冲TLAB(Thread Local Allocation Buffer):在堆中为每一个线程分配一小块独立的内存,这样以来就不存并发问题了,Java 层面与之对应的是 ThreadLocal 类的实现
4、分配完内存后要对对象的头(Object Header)进行初始化,这新信息包括:该对象对应类的元数据、该对象的GC代、对象的哈希码
5、最后,一个新对象的产生后还需要执行构造器中的命令,来完成Java层面的初始化,在 JVM 里为 方法。到此一个新生的对象就产生了出来,准备被使用。

对象的内存模型

对象的头(Object Header)

在对象头中有两类信息:标志信息(Mark Word)和元信息指针(Kclass Pointer)
标识信息用来存放对象一些固有属性的状态,这些属性从对象创建就有,而不是 Java 的使用者定义的:

  • 哈希码:对象的唯一标识符
  • 对象的分代年龄:与垃圾回收有关
  • 线程持有的锁
  • 锁的状态
  • 偏向线程 ID、偏向时间戳
  • 数组长度:如果该对象是数组,会有数组长度信息

元信息指针是指向方法区中类元信息的指针。

实例的信息

实例的信息存放的是一些对 Java 使用者真正有效的信息,也就是类中定义的各个字段,其中还包括从父类继承的字段。

对齐填充

对其填充这段内存段存在与否取决于前面两部分的长度,为了保证对象内存模型的长度为 8 字节的整数倍,这也是虚拟机自动内存管理的要求。

使用对象

对象创建起来之后,就会在虚拟机栈中维护一个本地变量表,用于存储基础类型和基础类型的值,引用类型与引用类型的值。
其中引用类型的值就是堆中对象地址。如何引用堆中地址有两种方式:

  • 句柄:在堆中维护一个句柄池,句柄中包含了对象地址,当对象改变的时候,只需改变句柄,不需要改变栈中本地变量表的引用
  • 直接指针:对象的地址直接存储在栈中,这样做的好处就是访问速度变快


    [图片上传中...(WechatIMG101.jpeg-8915d-1536050748878-0)]
WechatIMG101.jpeg
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 202,056评论 5 474
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,842评论 2 378
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 148,938评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,296评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,292评论 5 363
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,413评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,824评论 3 393
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,493评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,686评论 1 295
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,502评论 2 318
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,553评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,281评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,820评论 3 305
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,873评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,109评论 1 258
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,699评论 2 348
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,257评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容