深入理解Java虚拟机-01(JVM)

1. JVM整体架构

JVM由三个主要的子系统构成

a)类加载子系统:

   类加载:类加载器将class文件加载到虚拟机的内存

  加载:在硬盘上查找并通过IO读入字节码文件

  连接:执行校验、准备、解析(可选)步骤

  校验:校验字节码文件的正确性

  准备:给类的静态变量分配内存,并赋予默认值

  解析:类装器装入类所引用的其他所有类

  初始化:对类的静态变量初始化为指定的值,执行静态代码块

  全盘负责委托机制:当一个ClassLoader加载一个类时,除非显示的使用另一个ClassLoader,该类所依赖和引用的类也由这个ClassLoader载入

  双亲委机制:指先委托父类加载器寻找目标类,在找不到的情况下自己的路径中查找并载入目标类

b)运行时数据区(图中紫色为线程专有,黄色为线程共享)

    本地方法栈(线程私有)

         登记native方法,在Execution Engine执行时加载本地方法库

    程序计数器线程私有

        就是一个指针,指向方法区中的方法字节码(用来存储指向下一条指令的地址,也即将要执行的指令代码),由执行引擎读取下一条指令,是一个非常小的内存空间,几乎可以忽略不记。

    方法区(线程共享)

        类的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,静态变量+常量+类信息(构造方法/接口定义)+运行时常量池都存在方法区中,虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分,但是它却有一个别名叫做 Non-Heap(非堆),目的应该是与 Java 堆区分开来。

    Java栈(线程私有):

        Java线程执行方法的内存模型一个线程对应一个栈,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,方法出口等信息不存在垃圾回收问题,只要线程一结束该栈就释放,生命周期和线程一致

    堆(线程共享):

        虚拟机启动时创建,用于存放对象实例,几乎所有的对象(包含常量池)都在堆上分配内存,当对象无法再该空间申请到内存时将抛出OutOfMemoryError异常。同时也是垃圾收集器管理的主要区域。可通过 -Xmx –Xms 参数来分别指定最大堆和最小堆

     新生区

类诞生、成长、消亡的区域,一个类在这里产生,应用,最后被垃圾回收器收集,结束生命。

新生区分为两部分: 伊甸区(Eden space)和幸存者区(Survivor pace) ,所有的类都是在伊甸区被new出来的。幸存区有两个: 0区(Survivor 0 space)和1区(Survivor 1 space)。当伊甸园的空间用完时,程序又需要创建对象,JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收(Minor GC),将伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。然后将伊甸园中的剩余对象移动到幸存 0区。若幸存 0区也满了,再对该区进行垃圾回收,然后移动到1区。那如果1区也满了,再去0区

     老年区

新生区经过多次GC仍然存活的对象移动到老年区。若老年区也满了,那么这个时候将产生MajorGCFullGC,进行老年区的内存清理。若老年区执行了Full GC之后发现依然无法进行对象的保存,就会产生OOM异常“OutOfMemoryError

c)执行引擎

    读取运行时数据区的java字节码诸逐个执行

   class文件由类加载子系统加载放入运行时数据区,最后由执行引擎执行。

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