Carson带你学JVM：图文解析Java虚拟机内存结构

怼烎@ 2023-08-17 16:37 137阅读 0赞

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# 前言 #

*  了解`Java`中的对象、变量等存放的内存区域十分重要
 *  本文将全面讲解`Java`虚拟机中的内存模型 & 分区，希望你们会喜欢

> Carson带你学JVM系列文章，具体如下：  
> [Carson带你学JVM：这是一份全面 & 详细的JVM学习指南][Carson_JVM_ _ _JVM]  
> [Carson带你学JVM：图文解析Java虚拟机内存结构][Carson_JVM_Java]  
> [Carson带你学JVM：Java对象的创建、内存布局 & 访问定位全过程解析][Carson_JVM_Java_ _]  
> [Carson带你学JVM：Java对象如何判断存活原则-引用计数法 & 引用链法][Carson_JVM_Java_-_ _]  
> [Carson带你学JVM：这是一份全面 & 详细的垃圾收集算法（GC）讲解攻略][Carson_JVM_ _ _GC]  
> [Carson带你学JVM：常见的垃圾收集器学习指南][Carson_JVM]  
> [Carson带你学JVM：类加载的全过程解析][Carson_JVM 1]  
> [Carson带你学JVM：你真的了解类加载器吗？（含双亲委派模型）][Carson_JVM 2]  
> [Carson带你学JVM：方法分派模型-静态分派、动态分派][Carson_JVM_-]

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# 目录 #

![示意图][format_png]

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# 1. 内存模型 & 分区 #

*  `Java`虚拟机在运行`Java`程序时，会管理着一块内存区域：运行时数据区
 *  在运行时数据区里，会根据用途进行划分：
    
    1.  `Java`虚拟机栈（栈区）
    2.  本地方法栈
    3.  `Java`堆（堆区）
    4.  方法区
    5.  程序计数器

![示意图][format_png 1]

*  下面，我将详细介绍每个内存模型分区

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# 2. Java堆 #

*  示意图  
    ![示意图][format_png 2]
 *  简介

![示意图][format_png 3]

> 关于垃圾回收的讲解会在接下来推出的文章里讲解

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# 3. Java虚拟机栈 #

*  示意图  
    ![示意图][format_png 4]
 *  简介

![示意图][format_png 5]

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# 4. 本地方法栈 #

*  示意图

![示意图][format_png 6]

*  简介  
    十分类似`Java`虚拟机栈，与Java虚拟机区别在于：服务对象，即  
    Java虚拟机栈为执行 `Java` 方法服务；本地方法栈为执行 `Native`方法服务

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# 5. 方法区 #

*  示意图  
    ![示意图][format_png 7]
 *  简介

![示意图][format_png 8]

*  注  
    其内部包含一个运行时常量池，具体介绍如下：

![示意图][format_png 9]

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# 6. 程序计数器 #

*  示意图

![示意图][format_png 10]

*  简介

![示意图][format_png 11]

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# 7. 额外知识：直接内存 #

*  定义：`NIO`类（`JDK`1.4引入）中基于通道和缓冲区的`I/O`方式 通过使用`Native`函数库 直接分配 的堆外内存
 *  特点：不受堆大小限制

> 不属于虚拟机运行时数据区的一部分 & 不在堆中分配

*  应用场景：适用于频繁调用的场景

> 通过一个 存储在`Java`堆中的`DirectByteBuffer`对象 作为这块内存的引用 进行操作，从而避免在 `Java` 堆和 `Native`堆之间来回复制数据，提高使用性能

*  抛出的异常：`OutOfMemoryError`，即与其他内存区域的总和 大于 物理内存限制

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# 8. 总结 #

本文全面讲解JVM中的内存模型 & 分区，总结如下

![示意图][format_png 12]

Carson带你学JVM系列文章，具体如下：  
[Carson带你学JVM：这是一份全面 & 详细的JVM学习指南][Carson_JVM_ _ _JVM]  
[Carson带你学JVM：图文解析Java虚拟机内存结构][Carson_JVM_Java]  
[Carson带你学JVM：Java对象的创建、内存布局 & 访问定位全过程解析][Carson_JVM_Java_ _]  
[Carson带你学JVM：Java对象如何判断存活原则-引用计数法 & 引用链法][Carson_JVM_Java_-_ _]  
[Carson带你学JVM：这是一份全面 & 详细的垃圾收集算法（GC）讲解攻略][Carson_JVM_ _ _GC]  
[Carson带你学JVM：常见的垃圾收集器学习指南][Carson_JVM]  
[Carson带你学JVM：类加载的全过程解析][Carson_JVM 1]  
[Carson带你学JVM：你真的了解类加载器吗？（含双亲委派模型）][Carson_JVM 2]  
[Carson带你学JVM：方法分派模型-静态分派、动态分派][Carson_JVM_-]

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