java虛擬機
- 作者：新網(wǎng)
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- 2018-05-14 10:11:47
相信很多人在從事java不久都會對JVM有種神秘感以及對那些人的膜拜。每當(dāng)說起JVM大概都會想到Java虛擬機運行時數(shù)據(jù)區(qū)，那么它是怎樣劃分的呢?那么今天小編就來談?wù)勎覍λ睦斫狻?/p>
相信很多人在從事java不久都會對JVM有種神秘感以及對那些人的膜拜。每當(dāng)說起JVM大概都會想到Java虛擬機運行時數(shù)據(jù)區(qū)，那么它是怎樣劃分的呢?那么今天小編就來談?wù)勎覍λ睦斫狻?/p>
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div> 復(fù)制算法：它的出現(xiàn)就是為了解決標(biāo)記清除的不足，套路就是將內(nèi)存劃分為兩個等量大小的塊兒，對象都在其中一塊兒上，當(dāng)這一塊兒造完了就將存活的對象復(fù)制到另一塊兒上，然后將剛剛那塊兒一次清理掉，這樣就不需要考慮內(nèi)存碎片問題，動動指針按順序非配就搞定了，實現(xiàn)簡單效率高，但是代價有點大內(nèi)存直接干了一半，適用于對象存活率低的區(qū)域，比如朝生夕死的新生代。
標(biāo)記-整理算法：復(fù)制算法看起來很吊，但是對于對象存活率高的區(qū)域就顯得力不從心了，而且如果不想浪費一半的
空間的話，就需要進行空間分配擔(dān)保(抵押貸款)，所以老年代不能這么搞，進而出現(xiàn)了標(biāo)記-整理算法，套路跟標(biāo)記-清除一樣，只是不直接清理可回收的對象，而是存活的往一邊兒移動，然后根據(jù)分界線去干掉另一邊兒，可以看出該算法要進行對象的移動，成本相對略高，但好處則是不會產(chǎn)生內(nèi)存碎片。
方法區(qū)
方法區(qū)多數(shù)人認(rèn)為的永久代，方法區(qū)與堆一樣是線程共享的內(nèi)存區(qū)域，類使用要經(jīng)過加載、連接(驗證、準(zhǔn)備、解析)和初始化，加載后的類信息就存在方法區(qū)特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，主要包括：類的全路徑名包括超類(如果這個類是Object則它沒有超類)、類的類型、類的訪問修飾符、直接接口全限定名的有序列表、運行時常量池(類版本、字段、方法信息、常量、類靜態(tài)變量、裝載器信息) 等等。由于線程都共享方法區(qū)，所以方法區(qū)的數(shù)據(jù)必須時線程安全的，如果有2個甚至多個線程同時訪問某個類，而這類又沒被JVM加載，那么JVM只允許一個線程去加載(雙親委派)，其它線程必須等待。方法區(qū)的內(nèi)存不一定是連續(xù)的，可以動態(tài)擴展大小，可以選擇不實現(xiàn)GC，GC的目標(biāo)主要是常量池的回收和類型的卸載，所以想想就好沒多少便宜可撿，因為回收條件比較苛刻，當(dāng)方法區(qū)無法滿足內(nèi)存分配需求時將OOM(String.intern()是個好例子)。
程序計數(shù)器
程序計數(shù)器屬于線程私有的，它是當(dāng)前線程所執(zhí)行字節(jié)碼的指示器(執(zhí)行到那兒了)，它是一塊較小的內(nèi)存空間，線程下一步該干撒就是通過字節(jié)碼解釋器改變計數(shù)器來執(zhí)行的，每個線程都有自己的程序計數(shù)器，多線程就是輪流切換它來實現(xiàn)，Java方法記錄的是虛擬機字節(jié)碼指令地址，Native方法沒有記錄，程序計數(shù)器在JVM中是唯一一個沒有定義OOM的區(qū)域。
虛擬機棧
如程序計數(shù)器一樣，Java虛擬機棧也屬于線程私有，所以它的生命周期與線程一樣。它屬于Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型，每個方法執(zhí)行都會創(chuàng)建一個棧幀，主要存儲著方法出口信息、局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接。當(dāng)線程請求的棧幀深度大于虛擬機所允許的深度會SOF，若虛擬機棧動態(tài)擴展時無法申請到足夠的內(nèi)存會OOM。
方法出口信息：正常方法返回時可能需要在棧幀中保存一些信息，用來幫助恢復(fù)它的上層方法的執(zhí)行狀態(tài)，如果有返回值，則把它壓入調(diào)用者棧幀的操作數(shù)棧中，調(diào)整計數(shù)器的值以指向方法調(diào)用指令后面的一條指令，若方法異常退出，那么返回地址是通過異常處理器來確定的，棧幀中一般不會保存這部分信息。
局部變量表：所需的內(nèi)存空間在編譯期確定，一旦確定無法更改大小，它存放著編譯期的各種基本數(shù)據(jù)類型、reference類型(可能是對象引用指針，也可能是個句柄)、returnAddress類型(指向某條字節(jié)碼指令的地址)。
操作數(shù)棧：棧幀剛創(chuàng)建時，操作數(shù)棧是沒有數(shù)據(jù)的，當(dāng)執(zhí)行方法操作時，會存放從局部變量表復(fù)制的常量或者變量，包括方法入?yún)⒑头祷刂?，操作?shù)棧都一個固定的棧深度，入棧按先進后出方式，最大深度由編譯期確定，基本類型除了long,double用2個深度，其他都用一個。
動態(tài)鏈接：class的常量池中存在有大量的符號引用，字節(jié)碼中的方法調(diào)用指令就以常量池中指向方法的符號引用為參數(shù)，這些符號引用分為兩種，一種就是類加載的時候，靜態(tài)解析的那些final 和static代碼塊，得到的直接引用，還有一種是運行期間轉(zhuǎn)化的(每個棧幀都包含一個指向運行時常量池中該棧幀所屬方法的引用)，這種就是動態(tài)鏈接。
本地方法棧
跟虛擬機棧的作用是一個屌樣，唯一區(qū)別就是虛擬機棧是為字節(jié)碼服務(wù)的，而它是為Native方法服務(wù)，與虛擬機棧一樣，當(dāng)線程請求的棧幀深度大于虛擬機所允許的深度會SOF，若虛擬機棧動態(tài)擴展時無法申請到足夠的內(nèi)存會OOM。
直接內(nèi)存
Direct Memory 雖然不屬于虛擬機運行數(shù)據(jù)區(qū)，但在被NIO引入后一直頻繁使用(比如堆外緩存)，可以用Native方法直接分配堆外內(nèi)存，然后在堆中去引用這塊兒區(qū)域(DirectByteBuffer就是)，如果動態(tài)擴展內(nèi)存時達到物理內(nèi)存限制會OOM。
內(nèi)存分配策略以及類加載機制以后再補，先寫到這兒吧，未完待續(xù)!
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