JVM运行时区域详解

刺骨的言语ヽ痛彻心扉 2022-05-23 12:46 220阅读 0赞

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记录一下平常对JVM的理解

### 线程共享区域 ###

堆和方法区

### 线程不共享区域 ###

每个线程的数据区域包括程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈，它们都是在新线程创建时才创建的。

### 堆（Heap） ###

堆是最常处理的区域，它存储在JVM启动时创建的数组和对象，JVM垃圾收集也主要是在堆上面工作。

如果实际所需的堆超过了自动内存管理系统能提供的最大容量时抛出OutOfMemoryError异常。

**方法区（Method Area）**

方法区是可供各条线程共享的运行时内存区域。包含常量池，静态变量，存储了每一个类的结构信息，也可以理解成class文件在内存中的存放位置。

类的信息包含：类的加载器的引用，类的属性的数据信息（属性名，类型，修饰符等），类的方法数据的信息（方法名，返回值，参数类型，修饰符等等）

程序计数器（PC）

PC 指当前指令（或操作码）的地址，本地指令除外。如果当前方法是 native 方法，那么PC 的值为 undefined。所有的 CPU 都有一个 PC，典型状态下，每执行一条指令 PC 都会自增，因此 PC 存储了指向下一条要被执行的指令地址。JVM 用 PC 来跟踪指令执行的位置，PC 将实际上是指向方法区（Method Area）的一个内存地址。

虚拟机栈（PC）

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虚拟机栈是JVM执行java代码所使用的栈。

本地方法栈是JVM调用操作系统所使用的栈。

虚拟机栈中存在一个个栈帧（Frame），每一个Frame包含局部变量数组，操作数栈，类当前方法的运行时常量池引用，方法返回值

本地方法栈（Native栈）

本地方法栈是JVM调用操作系统所使用的栈。

方法区中的常量池解释

String s1 = "Hello";  
String s2 = "Hello";  
String s3 = "Hel" + "lo";  
String s4 = "Hel" + new String("lo");  
String s5 = new String("Hello");  
String s6 = s5.intern();  
String s7 = "H";  
String s8 = "ello";  
String s9 = s7 + s8;  
            
System.out.println(s1 == s2);  // true  
System.out.println(s1 == s3);  // true  
System.out.println(s1 == s4);  // false  
System.out.println(s1 == s9);  // false  
System.out.println(s4 == s5);  // false  
System.out.println(s1 == s6);  // true

java 中，直接使用==操作符，比较的是两个字符串的引用地址，并不是比较内容，比较内容请用String.equals()。

s1 == s2这个非常好理解，s1、s2在赋值时，均使用的字符串字面量，说白话点，就是直接把字符串写死，在编译期间，这种字面量会直接放入class文件的常量池中，从而实现复用，载入运行时常量池后，s1、s2指向的是同一个内存地址，所以相等。

s1 == s3这个地方有个坑，s3虽然是动态拼接出来的字符串，但是所有参与拼接的部分都是已知的字面量，在编译期间，这种拼接会被优化，编译器直接帮你拼好，因此String s3 = "Hel" + "lo";在class文件中被优化成String s3 = "Hello";，所以s1 == s3成立。

s1 == s4当然不相等，s4虽然也是拼接出来的，但new String("lo")这部分不是已知字面量，是一个不可预料的部分，编译器不会优化，必须等到运行时才可以确定结果，结合字符串不变定理，鬼知道s4被分配到哪去了，所以地址肯定不同。

![20180609082720487][]

s1 == s9也不相等，道理差不多，虽然s7、s8在赋值的时候使用的字符串字面量，但是拼接成s9的时候，s7、s8作为两个变量，都是不可预料的，编译器毕竟是编译器，不可能当解释器用，所以不做优化，等到运行时，s7、s8拼接成的新字符串，在堆中地址不确定，不可能与方法区常量池中的s1地址相同。

![20180609082752155][]

s4 == s5已经不用解释了，绝对不相等，二者都在堆中，但地址不同。

s1 == s6这两个相等完全归功于intern方法，s5在堆中，内容为Hello ，intern方法会尝试将Hello字符串添加到常量池中，并返回其在常量池中的地址，因为常量池中已经有了Hello字符串，所以intern方法直接返回地址；而s1在编译期就已经指向常量池了，因此s1和s6指向同一地址，相等。

参考文章：[http://www.importnew.com/17770.html][http_www.importnew.com_17770.html]

[https://mp.weixin.qq.com/s\_\_biz=MzI3ODcxMzQzMw==&mid=2247484701&idx=1&sn=db752b494c7ca0baafc0df795343ee9d&scene=21\#wechat\_redirect][https_mp.weixin.qq.com_s_biz_MzI3ODcxMzQzMw_mid_2247484701_idx_1_sn_db752b494c7ca0baafc0df795343ee9d_scene_21_wechat_redirect]

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[http_www.importnew.com_17770.html]: http://www.importnew.com/17770.html
[https_mp.weixin.qq.com_s_biz_MzI3ODcxMzQzMw_mid_2247484701_idx_1_sn_db752b494c7ca0baafc0df795343ee9d_scene_21_wechat_redirect]: https://mp.weixin.qq.com/s__biz=MzI3ODcxMzQzMw==&mid=2247484701&idx=1&sn=db752b494c7ca0baafc0df795343ee9d&scene=21#wechat_redirect