Java面试热点-JVM将内存空间划分为几种

浅浅的花香味﹌ 2023-10-07 16:37 23阅读 0赞

（1）问题分析：

JVM(虚拟机）的内存划分

不同的数据使用的是哪一块内存空间

（2）核心答案讲解：

Java虚拟机有那几块内存空间：

1）栈内存：方法运行时所进入的内存，里面还会存储程序的局部变量

2）堆空间：new出来的数据都会进入堆内存

3）方法区：字节码文件如加载时所进入的内存

4）本地方法区：这块内存空间主要调用的是操作系统相关资源

5）寄存器：交给CPU进行使用的

案例：创建javaBean类并使用

（3）问题扩展：

案例：带有线程的内存图

1）每一个线程都会有自己独立的栈内存空间

2）堆内存中的数据是被多个线程所共享的  
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扩展问题：JVM对Java的原生锁做了哪些优化?  
JVM对Java的原生锁做了哪些优化?在Java之前，Monitor的实现完全依赖底层操作系统的互斥锁来实现，也就是我们刚才在问题二中所闻述的获取/释放锁的逻辑。

由于Java层面的线程与操作系统的原生线程有映射关系，如果要将一个线程进行阻塞或唤起都需要操作系统的协助，这就需要从用户态切换到内核态来执行，这种切换代价十分昂贵，很耗处理器时间，现代JDK中做了大量的优化。一种优化是使用自旋锁，即在把线程进行阻塞操作之前先让线程自旋等待一段时间，可能在等待期间其他线程已经解锁，这时就无再让线程执行阻塞操作，避免了用户态到内核态的切换。

再让线程执行阻塞操作，避免了用户态到内核态的切换。

现代JDK中还提供了三种不同的 Monitor实现，也就是三种不同的锁：

·偏向锁( Biased Locking)

·轻量级锁

·重量级锁

这三种锁使得JDK得以优化Synchronized的运行，当JM检测到不同的竞争状况时，会自动切换到适合的锁实现，这就是锁的升级、降级。

·当没有竞争出现时，默认会使用偏向锁。

JVM会利用CAS操作，在对象头上的Mark Word部分设置线程ID，以表示这个对象偏向于当前线程，所以并不涉及真正的互斥锁，因为在很多应用场景中，大部分对象生命周期中最多会被一个线程锁定，使用偏斜锁可以降低无竞争开销。

·如果有另一线程试图锁定某个被偏斜过的对象，JM就撤销偏斜锁，切换到轻量级锁实现。

·轻量级锁依赖CAS操作Mark Word来试图获取锁，如果重试成功，就使用普通的轻量级锁;否则，进一步升级为重量级锁。

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