JVM邏輯內(nèi)存模型是怎么樣的

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JVM的邏輯內(nèi)存模型如下

我們現(xiàn)在來逐個的看下每個到底是做什么的！

1、程序計數(shù)器

程序計數(shù)器（Program Counter Register）是一塊較小的內(nèi)存空間，它的作用可以看做是當前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器。在虛擬機的概念模型里字節(jié)碼解釋器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，分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理、線程恢復等基礎功能都需要依賴這個計數(shù)器來完成。

2、Java 虛擬機棧

與程序計數(shù)器一樣，Java 虛擬機棧（Java Virtual Machine Stacks）也是線程私有的，它的生命周期與線程相同。虛擬機棧描述的是Java 方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個方法被執(zhí)行的時候都會同時創(chuàng)建一個棧幀用于存儲局部變量表、操作棧、動態(tài)鏈接、方法出口等信息。每一個方法被調(diào)用直至執(zhí)行完成的過程，就對應著一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程。

3、本地方法棧

本地方法棧（Native Method Stacks）與虛擬機棧所發(fā)揮的作用是非常相似的，其區(qū)別不過是虛擬機棧為虛擬機執(zhí)行Java 方法（也就是字節(jié)碼）服務，而本地方法棧則是為虛擬機使用到的Native 方法服務。虛擬機規(guī)范中對本地方法棧中的方法使用的語言、使用方式與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并沒有強制規(guī)定，因此具體的虛擬機可以自由實現(xiàn)它。甚至有的虛擬機（譬如Sun HotSpot 虛擬機）直接就把本地方法棧和虛擬機棧合二為一。與虛擬機棧一樣，本地方法棧區(qū)域也會拋出StackOverflowError 和OutOfMemoryError異常。

4、Java 堆

Java 堆是被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，在虛擬機啟動時創(chuàng)建。此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對象實例，幾乎所有的對象實例都在這里分配內(nèi)存。這一點在Java 虛擬機規(guī)范中的描述是：所有的對象實例以及數(shù)組都要在堆上分配。Java 堆是垃圾收集器管理的主要區(qū)域。根據(jù)Java 虛擬機規(guī)范的規(guī)定，Java 堆可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，只要邏輯上是連續(xù)的即可，就像我們的磁盤空間一樣。

5、方法區(qū)

方法區(qū)（Method Area）與Java 堆一樣，是各個線程共享的內(nèi)存區(qū)域，它用于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)。雖然Java 虛擬機規(guī)范把方法區(qū)描述為堆的一個邏輯部分，但是它卻有一個別名叫做Non-Heap（非堆），目的應該是與Java 堆區(qū)分開來。

對象定位

建立對象是為了使用對象, Java程序需要通過棧上的reference來操作堆上的具體對象. 主流的有句柄和直接指針兩種方式去定位和訪問堆上的對象:

句柄: Java堆中將會劃分出一塊內(nèi)存來作為句柄池, reference中存儲對象的句柄地址, 而句柄中包含了對象實例數(shù)據(jù)與類型數(shù)據(jù)的具體各自的地址信息: 

直接指針(HotSpot使用): 該方式Java堆對象的布局中就必須考慮如何放置訪問類型數(shù)據(jù)的相關(guān)信息, reference中存儲的直接就是對象地址: 

這兩種對象訪問方式各有優(yōu)勢: 使用句柄來訪問的最大好處是reference中存儲的是穩(wěn)定句柄地址, 在對象被移動(垃圾收集時移動對象是非常普遍的行為)時只會改變句柄中的實例數(shù)據(jù)指針,而reference本身不變. 而使用直接指針最大的好處就是速度更快, 它節(jié)省了一次指針定位的時間開銷,由于對象訪問非常頻繁, 因此這類開銷積小成多也是一項非常可觀的執(zhí)行成本.

總結(jié)：

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