JVM基本结构

2017-11-23  本文已影响100人  忘净空

JVM基本结构

PC寄存器

  1. 线程私有

  2. 字节码指令的行号指示器,指向下调要执行的指令地址

  3. 不会发生OOM

  1. 和程序开发密切相关,几乎所有的对象实例都分配在堆(栈上分配例外)

  2. 所有线程共享

  3. 对于分代GC来说,堆也是分代的

  4. 堆的工作区间(年轻代(两个survior区和一个eden区)+老年代)

方法区

  1. 虚拟机加载的类的信息、常量、静态变量,即时编译器编译后的代码等

  2. 通常方法区和持久代关联

  3. 所有线程共享

备注:字符串常量(String) JDK1.6在方法区,JDK1.7移动到堆,JDK1.8后类的元信息会被放入本地内存(元数据区,metaspace),将类的静态变量和字符串常量放入到堆中,JDK1.7中类的静态变量还在方法区。

运行时常量池

  1. 方法区的一部分

  2. 不同于Class文件的常量池,它的特点是动态

  3. 存放编译期生成的字面量和符号运用
    更多常量池解释请参考
    备注:
    字面量:字面量相当于Java语言层面常量的概念,如文本字符串,声明为final 的(基本数据类型)常量值等。
    符号引用:属于编译原理方面的概念,包含三类常量:类和接口的全限定名(Full Qualified Name)、字段的名称和描述符(Descriptor)、方法的名称和描述符。

虚拟机栈

  1. 线程私有

  2. 栈由一系列帧组成(因此Java栈也叫做帧栈)

  3. 帧保存一个方法的局部变量、操作数栈、动态链接、方法出口等信息

  4. 每一次方法调用创建一个帧,并压栈

本地方法栈

  1. 和虚拟机栈类似,为Native方法服务

  2. HotSpot虚拟机将本地方法栈和虚拟机栈合二为一

直接内存

  1. Java NIO中通道和缓存区的I/O方式,它可以使用Native方法直接分配堆外内存

问题

  1. 模拟Java虚拟栈出栈入栈
  1. 栈上分配
/**
 * -Xmx2m -Xms2m  -XX:-DoEscapeAnalysis -XX:+PrintGC
 * -XX:-DoEscapeAnalysis关闭逃逸分析
 */
public class OnStackDemo {
    public static void alloc(){
        byte[] a = new byte[8];
        a[0] = 1;
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        for(int i =0;i<1000000000;i++){
            alloc();
        }
    }
}
运行上面代码会打印好多GC,说明在堆上分配内。
删除-XX:-DoEscapeAnalysis看不到GC信息,栈上分配,JDK1.7默认开启逃逸分析

特点:

  1. 小对象(一般几十个bytes),在没有逃逸的情况下,可以直接分配在栈上

  2. 直接分配在栈上,可以自动回收,减轻GC压力

  3. 大对象或者逃逸对象无法栈上分配

逃逸分析和栈上分配

栈上分配的一个技术基础是进行逃逸分析。逃逸分析的目的是判断对象的作用域是否有可能逃逸出函数体。通俗一点讲,当一个对象的指针被多个方法或线程引用时,我们称这个指针发生了逃逸。而用来分析这种逃逸现象的方法,就称之为逃逸分析。

public static StringBuffer craeteStringBuffer(String s1, String s2) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        sb.append(s1);
        sb.append(s2);
        return sb;//发生逃逸
        //return sb.toString();//没有逃逸
    }
StringBuffer sb是一个方法内部变量,上述代码中直接将sb返回,这样这个StringBuffer有可能被其他方法所改变,这样它的作用域就不只是在方法内部,虽然它是一个局部变量,称其逃逸到了方法外部。
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