Java虚拟机的基本结构如下图所示
类加载子系统负责从文件系统或者网络中加载Class信息,加载的类信息会存放于一块称之为方法区的内存空间。除了类的信息外,方法区还会存放运行时常量池信息,
包括字符串字面量和数字常量(这部分常量信息是class文件中常量池部分的内存映射)
Java堆在Java虚拟机启动的时候创立,它是Java程序最主要的内存工作区域。几乎所有的Java对象实例都存放在Java堆中。堆空间是所有线程共享的,这是一块与Java
应用密切相关的区间。
Java的NIO库允许Java程序使用直接内存。直接内存是在Java堆外的,直接向系统申请的内存区间。通常,访问直接内存的速度要快于Java堆。因此出于性能考虑,读写
频繁的操作会考虑使用直接内存。由于直接内存在Java堆外,因此它的大小不会受制于Xmx指定的最大堆大小。但是系统内存是有限的,Java堆和直接内存的大小受限于系统
系统能给出的最大内存。
垃圾回收系统(gc)是Java虚拟机的重要组成部分,垃圾回收系统可以对方法区、Java堆、直接内存进行回收。其中,Java堆是垃圾回收器的工作重点。和c/c++不同,
Java中所有的对象空间释放都是隐式的。也就是说,Java中没有类似于free()、delete()这样的方法函数释放指定的内存区域。对于不再使用的垃圾对象,垃圾回收系统会在后台
默默工作,默默查找、标识并释放垃圾对象,完成包括方法区、Java堆、直接内存中的全自动化管理。
每一个Java虚拟机线程都会有一个私有的Java栈。一个线程的Java栈会在一个线程创建的时候被创建。Java栈中保存着帧信息、局部变量和方法参数,同时和Java方法的调用、返回密切相关。
本地方法栈和Java栈非常类似,最大的不同在于Java栈用于Java方法的调用,而本地方法栈用于本地方法调用。作为对Java虚拟机的重要扩展,Java虚拟机允许Java直接调用本地方法(通常使用c编写)。
PC(program counter)寄存器也是每个线程私有的空间,Java会为每个Java线程创建PC寄存器。在任意时刻,一个Java线程总是在执行一个方法,这个正在执行的方法
称为当前方法。如果当前方法不是本地方法,PC寄存器就会指向当前正被执行的指令。如果当前方法是本地方法,那么PC寄存器的值就为undefined。
执行引擎是Java虚拟机最核心的组件之一,它负责执行虚拟机的字节码。现在虚拟机为了提高执行效率,会使用即时编译技术将方法编译成机器码后再执行。
下面是在网上看到的一篇不错的关于jvm类加载机制的博文,可结合起来看
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