Memory Model -- 01 -- Java内存模型(一、 程序计数器)

Java 虚拟机在执行 Java 程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域,这些区域各有各的用途、创建及销毁时间,现在让我们来详细地了解下 Java 的内存模型

在这里插入图片描述


一、程序计数器 (Program Counter Register)

  • 程序计数器 (Program Counter Register) 是一块较小的内存空间,可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器

  • 在虚拟机的概念模型中 (仅是概念模型,各种虚拟机可能会通过一些更高效的方式去实现),字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成

  • 由于 Java 虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配 CPU 执行时间的方式来实现的,在任何一个确定的时刻,一个处理器 (对于多核处理器来说是一个内核) 都只会执行一个线程中的指令。因此,为了线程切换后能恢复到正确的执行位置,每个线程都需要一个独立的程序计数器,各个线程之间计数器互不影响,独立存储,我们称这类内存区域为 “线程私有” 的内存

  • 当线程正在执行一个 Java 方法时,程序计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令;当线程正在执行一个 Native 方法时,程序计数器的值为空 (undefined)

  • 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


二、归纳总结

  • 程序计数器

    • 是逻辑计数器而非物理计数器

    • 是一块较小的内存空间,可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器

    • 当线程正在执行一个 Java 方法时,程序计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令

    • 当线程正在执行一个 Native 方法时,程序计数器的值为空 (underfined)

    • 不会发生内存泄漏 (OutOfMemoryError)

  • 多线程实现

    • 通过线程轮流切换并分配 CPU 执行时间的方式来实现
  • 线程私有

    • 每个线程都有一个独立的程序计数器,各个线程之间的计数器互不影响,独立存储

    • 线程和程序计数器是一一对应的关系,即 “线程私有”

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