java运行数据区域分布

拼搏现实的明天。 2023-10-02 23:50 22阅读 0赞

Java在运行程序过程中，会将自己的内存划分为若干个不同的数据数据区域，这些若干个区域，每个区域都有自己的用途，具体看下图

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**运行数据区各个区域分布介绍：**

**1.程序计数器：**

*  **是一块很小的内存空间**，**用来记录每个线程运行的指令位置**
 *  **是线程私有的，每个线程都拥有一个程序计数器，生命周期与线程一致**
 *  **是运行时数据期中唯一一个不会出现内存溢出的空间**
 *  **运行速度最快**

**2.本地方法栈：**

*  **用来运行本地方法的区域**
 *  **线程私有**
 *  **空间大小可以调整**
 *  **可能会出现栈溢出**

**3.java虚拟栈**

*  **栈是运行单位，管理方法的调用运行**
 *  **是用来运行java方法的区域**
 *  **可能会出现栈溢出**
 *  **是线程私有**

**4.堆**

*  用来存储对象，是内存空间里面最大的一块区域
 *  在JVM启动时就被创建，大小可以调整（JVM调优）
 *  本区域是存放垃圾回收的，是线程共享的区域

![3bbc0c6c322f46508f64b32602dc9506.png][] 堆空间示意图

Old - 老年代（老年区） Eden - 伊甸园区（对象刚刚创建存储在此区域）

S0 - 幸存者1区 S1 - 幸存者2区

这样做的好处是根据对象的存活的时间放在不同的区域，可以区别对待，频繁的回收年轻代，较少的回收老年代。

**过程介绍**：

1.  我们创建的新对象，都存储在伊甸园区。
2.  当垃圾回收时，将伊甸园区中的垃圾对象直接进行销毁，将存活的对象移动到幸存者1区。
3.  然后我们创建的对象还是存储到伊甸园区，再次垃圾回收过来的时候，将伊甸园区中的存活对象移动到幸存者2区，同样将幸存者1区中的对象一袋幸存者2区，每次保证一个幸存者区为空的，相互转换。
4.  每次垃圾回收时，都会记录此对象经历的垃圾回收次数，当一个对象经历15（4bit）次回收，仍然存活，就会被移动到老年代
5.  老年区回收次数较少，当内存空间不够时，才会去回收老年代

**5.方法区**

**作用**：主要用来存储加载类的信息，以及即时编译期编译后的信息，以及运行时常量池

**特点**：在JVM启动时创建，大小也可以调整，是线程共享，也会出现内存溢出

**内部结构**：

*  类信息
 *  即时编译期编译后的信息
 *  运行常量池（类中各个元素的编码）

**垃圾回收：**

**什么时候垃圾回收？在FULL GC时方法区进行垃圾回收**

**什么时候回收类信息？（类信息回收的消息比较苛刻，满足以下三点即可）**

*  **在堆中，该类及其子类的对象都不存在了**
 *  **该类的类加载器不存在了**
 *  **该类的Class对象不存在了**

java是面向对象的语言，那么虚拟机中的数据（对象）是怎么被创建出来的呢？如何布局以及如何被访问的呢？

**对象创建的流程**：

*  虚拟机碰到一条字节码new指令，检查这个参数是否在常量池中可以准确的定位在一个类的符号引用上
 *  检查这个类是否被加载、解析、初始化
 *  执行相应类的加载过程
 *  虚拟机为对象分配内存

**分配内存原理**：

![2adec49f57d74a65ab6b569d51b0c569.png][]

在很多时候我们会同时创建2个对象，就好比虚拟机正在给对象A分配空间，指针还没有来得及修改，对象B又用原来的指针去分配内存，那这种情况我们又如何解决呢？

1.  虚拟机采用CAS配上失败重试的方式保证更新操作的原子性
2.  每个对象在预先分配的内存（本地缓存）中进行，本地缓存用完后，在由堆再进行分配新的缓存区（同步锁定）

**对象的内存布局**

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**对象的访问定位**

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访问方式的方法总有俩种：

1.句柄访问

Java堆中将可能会划分出一块内存作为句柄池，reference中存储的是对象的句柄地址，句柄中包含了对象实例数据与类型数据各自具体的地址信息。

2.直接指针

Java堆中对象的内存布局就必须考虑如何放置访问类型数据的相关信息，reference中存储的直接是对象地址，如果只是访问对象本身的话，就不需要多一次间接访问的开销。

**优缺点**：

句柄访问：reference中存储的是稳定的句柄地址，在对象被移动（垃圾收集时移动对象时非常普遍的行为）时只会改变句柄中的实例数据指针，而reference本身不需要被修改。

直接指针：速度快，它节省了一次指针定位的时间开销。

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