JVM常用知识笔记

秒速五厘米 2023-07-24 11:33 5阅读 0赞

**JVM:跨语言的平台**

Java虚拟机不关心，程序是采用什么语言，而是关心经编译器编译之后的字节码文件是否包含Java虚拟机内部指令集、符号表、以及其他辅助信息。如果包含就可以被虚拟机识别，并运行。（能在Java虚拟机上运行的字节码文件，一定是字节码格式都一样的）

> 不同的编译器可以编译出相同的字节码文件，不同的字节码文件，也可以在不同虚拟机上运行

**JVM虚拟机**  
作用：运行二进制字节码文件  
特点：  
1.一次编译，到处运行  
2.自动内存管理  
3.自动垃圾回收功能

**JVM结构组成**

> 程序计数器(线程私有)  
> 一块较小的内存空间, 是当前线程所执行的字节码的行号指示器，每条线程都要有一个独立的程序计数器，这类内存也称为“线程私有”的内存。正在执行 java 方法的话，计数器记录的是虚拟机字节码指令的地址（当前指令的地址）即:行号指示器。如果还是 Native 方法，则为空。这个内存区域是唯一一个在虚拟机中没有规定任何 OutOfMemoryError 情况的区域。

> 虚拟机栈(线程私有)  
> 是描述java方法执行的内存模型，每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成 的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。（8种基本数据类型，对象的引用(地址)，实例方法）  
> 栈帧（ Frame）是用来存储数据和部分过程结果的数据结构，同时也被用来处理动态链接 (Dynamic Linking)、方法返回值和异常分派（ Dispatch Exception）。栈帧随着方法调用而创建，随着方法结束而销毁——无论方法是正常完成还是异常完成（抛出了在方法内未被捕获的异 常）都算作方法结束。

> 本地方法栈(线程私有)  
> 本地方法区和 Java Stack 作用类似, 区别是虚拟机栈为执行 Java 方法服务, 而本地方法栈则为Native 方法服务, 如果一个 VM 实现使用 C-linkage 模型来支持 Native 调用, 那么该栈将会是一个C 栈，但 HotSpot VM 直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。

> 堆（Heap-线程共享）-运行时数据区  
> 是被线程共享的一块内存区域，创建的对象和数组都保存在 Java 堆内存中，也是垃圾收集器进行垃圾收集的最重要的内存区域。由于现代 VM 采用分代收集算法, 因此 Java 堆从 GC 的角度还可以细分为: 新生代(Eden 区、From Survivor 区和 To Survivor 区)、老年代。

> 方法区（线程共享）  
> 用于存储被 JVM 加载的类结构信息、常量、静态变量、构造函数，普通方法，等字节码内容，即时编译器编译后的代码等数据。类结构信息是种规范（模板），不同的虚拟机，实现是不一样的，典型的有，永久代，元空间两种。

> 运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，还有一项信息是常量池（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。 Java 虚拟机对 Class文件的每一部分（自然也包括常量池）的格式都有严格的规定，每一个字节用于存储哪种数据都必须符合规范上的要求，这样才会被虚拟机认可、装载和执行。