Java-JVM（二）------JVM的组成

浅浅的花香味﹌ 2021-12-19 21:25 236阅读 0赞

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JVM 分为：整体组成部分和运行时数据区组成部分。

一般对于开发者更关心第二部分。

## 一、整体组成部分 ##

**1、类加载器（ClassLoader）**

加载类文件到内存。Class loader只管加载，只要符合文件结构就加载，至于能否运行，由Exectution Engine 负责的。

**2、运行时数据区（Runtime Data Area）**

Runtimedata area 运行数据区：运行数据区是jvm的重点，我们所有所写的程序都被加载到这里，之后才开始运行。

**3、执行引擎（Execution Engine）**

执行引擎也叫解释器，负责解释命令，交由操作系统执行。  
将字节码翻译成底层系统指令再交由CPU去执行，而这个过程中需要调用其他语言的接口 本地库接口（Native Interface）

**4、本地库接口（Native Interface）**

本地接口的作用是融合不同的语言为java所用。

## 二、运行时数据区（Runtime Data Area） ##

**1、程序计数器（Program Counter Register）**

线程私有。

指示Java虚拟机下一条需要执行的字节码指令。

**2、Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）**

线程私有

栈也叫栈内存，是java程序的运行区，是在线程创建时创建，它的生命周期跟随线程的生命周期，线程结束栈内存释放；对于栈来说不存在垃圾回收的问题，只要线程一结束，该栈就结束。

描述的是Java方法执行的内存模型，每个方法在执行的同时都会创建一个线帧（Stack  
Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息，每个方法从调用直至执行完成的过程，都对应着一个线帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

**3、本地方法栈（Native Method Stack）**

线程私有

与虚拟机栈发挥的作用相似，相比于虚拟机栈为Java方法服务，本地方法栈为虚拟机使用的Native方法服务，执行每个本地方法的时候，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。

**4、Java堆（Java Heap）**

整个 JVM 的所有线程共享

是Java虚拟机中内存最大的一块，是被所有线程共享的，在虚拟机启动时候创建，Java堆唯一的目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存，随着JIT编译器的发展和逃逸分析技术的逐渐成熟，栈上分配、标量替换优化的技术将会导致一些微妙的变化，所有的对象都分配在堆上渐渐变得不那么“绝对”了。

**堆的优势**：是可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，因为它是在运行时动态分配内存的，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。

**缺点**：由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。

**5、方法区（Methed Area）**

整个 JVM 的所有线程共享

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，方法区在JDK1.7版本及以前被称为永久代，从JDK1.8永久代被移除。

## 三、java堆、栈、堆栈的区别 ##

**堆区:**

1.存储的全部是对象，每个对象都包含一个与之对应的class的信息。(class的目的是得到操作指令),用new的方式是生成不同的对象。每一次生成一个。只有通过new()方法才能保证每次都创建一个新的对象。

2.jvm只有一个堆区(heap)被所有线程共享，堆中不存放基本类型和对象引用，只存放对象本身

3、在堆中分配的内存，由Java虚拟机的自动垃圾回收器来管理。堆的优势是可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，因为它是在运行时 动态分配内存的，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是，由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。

**栈区:**

1.每个线程包含一个栈区，栈中只保存基础数据类型的对象和自定义对象的引用(不是对象)，对象都存放在堆区中

2.每个栈中的数据(原始类型和对象引用)都是私有的，其他栈不能访问。栈有一个很重要的特殊性，就是存在栈中的数据可以共享。

3.栈分为3个部分：基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区(存放操作指令)。

4、栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于寄存器，栈数据可以共享。但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。栈中主要存放一些基本类 型的变量（,int, short, long, byte, float, double, boolean, char）和对象句柄。

5、栈是只有一个出入口的队列，即后进先出（First In Last Out），先分配的内存必定后释放。一般由系统自动分配，存放函数的参数值，局部变量等，自动清除。 堆是全局的，堆栈是每个函数进入的时候分一小块，函数返回的时候就释放了，静态和全局变量，new 得到的变量，都放在堆中，局部变量放在堆栈中，所以函数返回，局部变量就全没了。

**方法区:**

1.又叫静态区，跟堆一样，被所有的线程共享。方法区包含所有的class和static变量。

2.方法区中包含的都是在整个程序中永远唯一的元素，如class，static变量。

## 四、JAVA中队列和栈的区别 ##

> 队列(Queue)：是限定只能在表的一端进行插入和在另一端进行删除操作的线性表;  
> 栈(Stack)：是限定只能在表的一端进行插入和删除操作的线性表。

区别如下：

**一、规则不同**

1.  队列：先进先出(First In First Out)FIFO
2.  栈：先进后出(First In Last Out )FILO

**二、对插入和删除操作的限定不同**

1.  队列：只能在表的一端进行插入，并在表的另一端进行删除;
2.  栈：只能在表的一端插入和删除。

**三、遍历数据速度不同**

1.  队列：基于地址指针进行遍历，而且可以从头部或者尾部进行遍历，但不能同时遍历，无需开辟空间，因为在遍历的过程中不影响数据结构，所以遍历速度要快;
2.  栈：只能从顶部取数据，也就是说最先进入栈底的，需要遍历整个栈才能取出来，而且在遍历数据的同时需要为数据开辟临时空间，保持数据在遍历前的一致性。

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