JAVA虛擬機（JVM）中的內(nèi)存的劃分是怎么用的

今天就跟大家聊聊有關(guān)JAVA虛擬機中的內(nèi)存的劃分是怎么用的，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。

我們知道，在C++語言里，如果想使用一個對象，需要對其進行new操作；如果不用這個對象了，需要對其進行delete操作。一旦開發(fā)人員忘記寫delete語句了，就會造成內(nèi)存泄露。【內(nèi)存被對象占用著不還，就叫內(nèi)存泄露?！?/p>

而java就聰明了，它從“手動”進化成了“自動”，把內(nèi)存的控制權(quán)力交給了虛擬機。下面我們就來窺探一下jvm是怎么進行自動內(nèi)存管理的。

自動內(nèi)存管理分為兩部分：

給對象分配內(nèi)存和回收分配給對象的內(nèi)存。在本篇我們說說前者，也就是內(nèi)存劃分和內(nèi)存分配。下篇再說GC（垃圾回收）。

1、內(nèi)存劃分

我們來看看虛擬機內(nèi)存里都有什么東西。JVM的內(nèi)存區(qū)域大致分為Class文件、類裝載子系統(tǒng)、運行時數(shù)據(jù)區(qū)、執(zhí)行引擎。今天我們只說說運行時數(shù)據(jù)區(qū)。【這張圖是基于JDK7的。JDK7以前，常量池是存放在方法區(qū)的。從JDK7以后，常量池放到了堆中。】

線程公有

在運行時數(shù)據(jù)區(qū)中，方法區(qū)和堆是屬于線程公有的，也就是這兩塊區(qū)域是“循環(huán)利用”的，所以要對其進行垃圾回收。其是在虛擬機啟動時創(chuàng)建。

線程私有

虛擬機棧、本地方法棧、程序計數(shù)器是屬于線程私有的，其與線程“同生死”，屬于“一次性”的，所以不用對其進行垃圾回收。

（一）方法區(qū)

存儲已被虛擬機加載的類信息，常量，靜態(tài)變量，即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。
其中有一個運行時常量池。其存儲的是Class文件中描述的符號引用，直接引用。在編譯期和運行期都可以將新的常量放入此池子中。

（2） 堆

概念：如果說棧解決的是程序運行問題，即程序如何處理數(shù)據(jù)；則堆解決的是數(shù)據(jù)存儲問題，即數(shù)據(jù)怎么放，放在哪。

特點：

a、堆是虛擬機內(nèi)存中最大的一塊，大概占內(nèi)存的四分之三。比如一個32位windows平臺中每個進程有2GB的內(nèi)存，則一般將1.5GB的內(nèi)存劃分給堆?？梢姸训乃伎臻g之大。
b、可處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，只要邏輯上是連續(xù)的即可。

作用：

存放對象實例，幾乎所有的對象實例都在這里分配內(nèi)存。

分類：

從內(nèi)存回收的角度看，分為新生代和老年代。
從內(nèi)存分配的角度看，可劃分出多個線程私有的分配緩沖區(qū)。

（3）虛擬機棧

虛擬機棧里面存儲的是棧幀，棧幀里面存儲的是局部變量表，操作數(shù)棧，動態(tài)鏈接，方法出口等信息。

棧中的棧幀

每個方法在執(zhí)行的同時都會創(chuàng)建一個棧幀，一個方法從調(diào)用到執(zhí)行完成的過程，就對應著一個棧幀在虛擬機棧中入棧到出棧的過程。

棧幀中的局部變量表

存放的是編譯期可知的各種基本數(shù)據(jù)類型，對象引用，returnAddress類型。所以其所需的內(nèi)存空間在編譯期間就能完成分配，在運行期間不會改變其大小。

在分配基本數(shù)據(jù)類型所占的空間時，除了64位的long和double類型的數(shù)據(jù)會占用2個局部變量空間，其余的數(shù)據(jù)類型只占用1個。

（4）本地方法棧

本地方法棧和虛擬機棧的作用是相同的，只不過虛擬機棧執(zhí)行的是java方法，本地方法棧執(zhí)行的是Native方法。
java方法就是開發(fā)人員寫的java代碼，Native方法就是一個java調(diào)用非java代碼的接口。

（5）程序計數(shù)器

程序計數(shù)器中存放的是當前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號。jvm工作時，就是通過改變這個計數(shù)器的值來選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令。

2、內(nèi)存分配

這部分我們說說對象在java堆中是如何分配，布局和訪問的，以及內(nèi)存分配的原則。

對象的創(chuàng)建

我們用new來創(chuàng)建對象，來看看系統(tǒng)運行到new時，虛擬機在干什么。此時的類就像一塊肉，他要經(jīng)過層層安檢，才能到達人類的飯桌。第一步：查看在常量池中是否有對應的符號引用?！驹诜椒▍^(qū)中進行】

第二步：查看此類是否被加載，解析和初始化過?！驹诜椒▍^(qū)中進行】

第三步：領取新生對象的內(nèi)存。有兩種方式：指針碰撞和空閑列表?！驹诙阎羞M行】

第四步：將分配到的內(nèi)存空間初始化為零值。

第五步：對對象進行必要的設置，比如其是哪個類的實例，對象的哈希碼之類的。這些信息存放在對象的對象頭之中

第六步：如果java代碼中對對象進行了賦初值，則會進行第六步：執(zhí)行< init >方法。此方法的作用就是對對象進行初始化。

對象的內(nèi)存布局

對象在內(nèi)存中的存儲布局分為3部分：對象頭+實例數(shù)據(jù)+對齊填充

對象頭

對象頭里面有兩部分信息：

（1）運行時數(shù)據(jù)，包括哈希碼，GC分代年齡，鎖狀態(tài)標志等。

（2）類型指針，虛擬機通過這個指針來確定這個對象是哪個類的實例。

實例數(shù)據(jù)

實例數(shù)據(jù)中存放的是代碼中定義的各種類型的字段內(nèi)容。

對齊填充

對齊填充起的是占位符的作用，不是必然存在的。其只要保證對象的大小是8字節(jié)的整數(shù)倍即可。

對象的訪問定位

建立完對象后，我們就可以使用對象了。在使用時，怎么才能找到想找的對象？有兩種方式：句柄和直接指針

句柄：

句柄訪問就是在java堆中劃分出一塊內(nèi)存來作為句柄池，句柄中包含了對象實例數(shù)據(jù)和類型數(shù)據(jù)各自具體的地址信息。

直接指針：

直接指針之所以“直接”，是因為它去除了句柄這個中介。所以在速度上比句柄快。在HotSpot虛擬機中，使用的是這種方式。

說完了對象在java堆中是如何分配，布局和訪問的，接下來我們說說內(nèi)存分配的原則

內(nèi)存分配的原則：

堆大致分為新生代，老年代，永久代。對象的內(nèi)存分配主要分配在新生代的Eden區(qū)，少數(shù)情況下會直接分配到老年代中。分配的規(guī)則不是100%固定的，取決于垃圾收集器組合和參數(shù)設置等。下面有幾條分配原則可供參考。

（1）對象優(yōu)先在Eden分配。

（2）大對象直接進入老年代。

（3）長期存活的對象將進入老年代。

（4）動態(tài)對象年齡判定。

（5）空間分配擔保。

看完上述內(nèi)容，你們對JAVA虛擬機中的內(nèi)存的劃分是怎么用的有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關(guān)內(nèi)容，請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。