JVM由三个主要的子系统构成
- 类加载子系统
- 运行时数据区(内存结构)
- 执行引擎
运行时数据区(内存结构)
1.方法区(Method Area)
类的所有字段和方法字节码,以及一些特殊方法如构造函数,接口代码也在这里定义。简单来说,所有定义的方法的信息都保存在该区域,静态变量+常量+类信息(构造方法/接口定义)+运行时常量池都存在方法区中,虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分,但是它却有一个别名叫做Non-Heap(非堆),目的应该是为了和Java的堆区分开。
2.堆(Heap)
虚拟机启动时自动分配创建,用于存放对象的实例,几乎所有对象(包括常量池)都在堆上分配内存,当对象无法在该空间申请到内存是将抛出OutOfMemoryError异常。同时也是垃圾收集器管理的主要区域。
2.1新生代
类出生、成长、消亡的区域,一个类在这里产生,应用,最后被垃圾回收器收集,结束生命。
新生代分为两部分:伊甸区(Eden space)和幸存者区(Survivor space)
所有的类都是在伊甸区被new出来的。幸存区又分为From和To区。当Eden区的空间用完是,程序又需要创建对象,JVM的垃圾回收器将Eden区进行垃圾回收(Minor GC),将Eden区中的不再被其它对象应用的对象进行销毁。然后将Eden区中剩余的对象移到From Survivor区。若From Survivor区也满了,再对该区进行垃圾回收,然后移动到To Survivor区。
2.2老年代
新生代经过多次GC仍然存货的对象移动到老年区。若老年代也满了,这时候将发生Major GC(也可以叫Full GC),进行老年区的内存清理。若老年区执行了Full GC之后发现依然无法进行对象的保存,就会抛出OOM(OutOfMemoryError)异常
2.3元空间
在JDK1.8之后,元空间替代了永久代,它是对JVM规范中方法区的实现,区别在于元数据区不在虚拟机当中,而是用的本地内存,永久代在虚拟机当中,永久代逻辑结构上也属于堆,但是物理上不属于。
3.栈(Stack)
Java线程执行方法的内存模型,一个线程对应一个栈,每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧(用于存储局部变量表,操作数栈,动态链接,方法出口等信息)不存在垃圾回收问题,只要线程一结束该栈就释放,生命周期和线程一致
4.本地方法栈(Native Method Stack)
和栈作用很相似,区别不过是Java栈为JVM执行Java方法服务,而本地方法栈为JVM执行native方法服务。登记native方法,在Execution Engine执行时加载本地方法库
5.程序计数器(Program Counter Register)
就是一个指针,指向方法区中的方法字节码(用来存储指向吓一跳指令的地址,也即将要执行的指令代码),由执行引擎读取下一条指令,是一个非常小的内存空间,几乎可以忽略不计。
存在的原因:在多线程环境下来记录当前线程的执行计数