• JVM——垃圾回收机制&&jvm内存分配机制


    jvm中有多个线程,垃圾回收就是jvm中的gc线程做的事,它跟main等其他线程一样,只是功能不同

    gc垃圾回收:http://jbutton.iteye.com/blog/1569746

    jvm分配内存机制:http://blog.csdn.net/qq_30753945/article/details/54974899

    java程序运行时内存分配详解 

    一、  基本概念

       每运行一个java程序会产生一个java进程,每个java进程可能包含一个或者多个线程,每一个Java进程对应唯一一个JVM实例,每一个JVM实例唯一对应一个堆,每一个线程有一个自己私有的栈。进程所创建的所有类的实例(也就是对象)或数组(指的是数组的本身,不是引用)都放在堆中,并由该进程所有的线程共享。Java中分配堆内存是自动初始化的,即为一个对象分配内存的时候,会初始化这个对象中变量。虽然Java中所有对象的存储空间都是在堆中分配的,但是这个对象的引用却是在栈中分配,也就是说在建立一个对象时在堆和栈中都分配内存,在堆中分配的内存实际存放这个被创建的对象的本身,而在栈中分配的内存只是存放指向这个堆对象的引用而已。局部变量 new 出来时,在栈空间和堆空间中分配空间,当局部变量生命周期结束后,栈空间立刻被回收,堆空间区域等待GC回收。

    具体的概念: JVM的内存可分为3个区: 堆(heap)、栈(stack)和方法区(method,也叫静态区): 

    堆区: 

    1.存储的全部是对象,每个对象都包含一个与之对应的class的信息(class的目的是得到操作指令) ; 
    2.jvm只有一个堆区(heap),且被所有线程共享,堆中不存放基本类型和对象引用,只存放对象本身和数组本身;

    栈区:  
    1.每个线程包含一个栈区,栈中只保存基础数据类型本身和自定义对象的引用; 
    2.每个栈中的数据(原始类型和对象引用)都是私有的,其他栈不能访问; 
    3.栈分为3个部分:基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区(存放操作指令);

    执行函数时,函数内局部变量的存储单元都在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有限。

    方法区(静态区):  
    1.被所有的线程共享,方法区包含所有的class(class是指类的原始代码,要创建一个类的对象,首先要把该类的代码加载到方法区中,并且初始化)和static变量。  
    2.方法区中包含的都是在整个程序中永远唯一的元素,如class,static变量。  
     

    二、实例演示

     1   AppMain.java 
     2  
     3   public   class  AppMain                //运行时, jvm 把appmain的代码全部都放入方法区     
     4   {     
     5   public   static   void  main(String[] args)  //main 方法本身放入方法区。     
     6   {     
     7   Sample test1 = new  Sample( " 测试1 " );   //test1是引用,所以放到栈区里, Sample是自定义对象应该放到堆里面     
     8   Sample test2 = new  Sample( " 测试2 " );     
     9      
    10   test1.printName();     
    11   test2.printName();     
    12   }     
    13   }     
    14      
    15   public   class  Sample        //运行时, jvm 把appmain的信息都放入方法区     
    16   {     
    17   /** 范例名称 */     
    18   private String name;      //new Sample实例后, name 引用放入栈区里, name 对应的 String 对象放入堆里     
    19      
    20   /** 构造方法 */     
    21   public  Sample(String name)     
    22   {     
    23   this .name = name;     
    24   }     
    25      
    26   /** 输出 */     
    27   public   void  printName()   //在没有对象的时候,print方法跟随sample类被放入方法区里。     
    28   {     
    29   System.out.println(name);     
    30   }     
    31   }   

          运行该程序时,首先 启动一个Java虚拟机进程,这个进程首先从classpath中找到AppMain.class文件,读取这个文件中的二进制数据,然后把Appmain类的类信息存放到运行时数据区的 方法区 中,这就是AppMain类的加载过程。 

       接着,Java虚拟机定位到方法区中AppMain类的Main()方法的字节码,开始执行它的指令。这个main()方法的第一条语句就是: 

    Sample test1=new Sample("测试1");

    该语句的执行过程: 
        1、 Java虚拟机到方法区找到Sample类的类型信息,没有找到,因为Sample类还没有加载到方法区(这里可以看出,java中的内部类是单独存在的,而且刚开始的时候不会跟随包含类一起被加载,等到要用的时候才被加载)。Java虚拟机立马加载Sample类,把Sample类的类型信息存放在方法区里。  
        2、 Java虚拟机首先在堆区中为一个新的Sample实例分配内存, 并在Sample实例的内存中存放一个方法区中存放Sample类的类型信息的内存地址。 
        3、 JVM的进程中,每个线程都会拥有一个方法调用栈,用来跟踪线程运行中一系列的方法调用过程,栈中的每一个元素就被称为栈帧,每当线程调用一个方法的时候就会向方法栈压入一个新帧。这里的帧用来存储方法的参数、局部变量和运算过程中的临时数据。

        4、位于“=”前的Test1是一个在main()方法中定义的一个变量(一个Sample对象的引用),因此,它被会添加到了执行main()方法的主线程的JAVA方法调用栈中。而“=”将把这个test1变量指向堆区中的Sample实例。 
        5、JVM在堆区里继续创建另一个Sample实例,并在main方法的方法调用栈中添加一个Test2变量,该变量指向堆区中刚才创建的Sample新实例。

        6、JVM依次执行它们的printName()方法。当JAVA虚拟机执行test1.printName()方法时,JAVA虚拟机根据局部变量test1持有的引用,定位到堆区中的Sample实例,再根据Sample实例持有的引用,定位到方法去中Sample类的类型信息,从而获得printName()方法的字节码,接着执行printName()方法包含的指令,开始执行。  
    三、辨析

    在Java语言里堆(heap)和栈(stack)里的区别 :

        1. 栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C++不同,Java自动管理栈和堆,程序员不能直接地设置栈或堆。  
    2. 栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺点是,存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性。另外,栈数据可以共享(详见下面的介绍)。堆的优势是可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是,由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。 

    Java中的2种数据类型:

    一种是 基本类型 (primitive types),  四类八种:整型byte shot int long 浮点型float double 逻辑型boolean 字符型chat(注意,并没有string的基本类型)。这种类型的定义是通过诸如int a = 3; long b = 255L;的形式来定义的,称为自动变量。 自动变量存的是字面值,不是类的实例,即不是类的引用,这里并没有类的存在 。如int a = 3; 这里的a是一个指向int类型的引用,指向3这个字面值。 这些 字面值 的数据,由于大小可知,生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面,程序块退出后,字段值就消失了),出于追求速度的原因,就存 在于栈中 。  

        栈有一个很重要的特性:存在栈中的数据可以共享。 假设我们同时定义:  int a = 3; int b = 3;   编译器先处理int a = 3;首先它会在栈中创建一个变量为a的引用,然后查找有没有字面值为3的地址,如果没找到,就开辟一个存放3这个字面值的地址,然后将a指向3的地址。接着处理int b = 3;在创建完b的引用变量后,由于在栈中已经有3这个字面值,便将b直接指向3的地址。这样,就出现了a与b同时均指向3的情况。 

    这种字面值的引用与类对象的引用不同。假定两个类对象的引用同时指向一个对象,如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态,那么另一个对象引用变量也即刻反映出这个变化。相反,通过字面值的引用来修改其值,不会导致另一个指向此字面值的引用的值也跟着改变的情况。如上例,我们定义完a与 b的值后,再令a=4;那么,b不会等于4,还是等于3。在编译器内部,遇到a=4;时,它就会重新搜索栈中是否有4的字面值,如果没有,重新开辟地址存放4的值;如果已经有了,则直接将a指向这个地址。因此a值的改变不会影响到b的值。  
    另一种是 包装类数据, 如Integer, String, Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。这些类数据全部 存在于堆中, Java用new()语句来显示地告诉编译器,在运行时才根据需要动态创建,因此比较灵活,但缺点是要占用更多的时间。 

    ava中内存主要包含4块,即heap(堆内存)、stack(栈内存)、data segment(静态变量或是常量存放区)、codesegment(方法区). 
    堆内存中存放的是new出的对象,new出的对象只包含成员变量。 
    栈内存中:存放的是局部成员变量。对于基本的数据类型存放的是基本变量的值,而对于对象变量,存放的是堆内存的地址。 
    静态、常量区:存放的是静态变量(类变量)或是常量。 
    方法区:存放的是对象的方法。因此即使new出多个对象也是只是存在一个方法。 

    如 
    A a = new A(); A中含有一个work方法,2个成员变量a,b。那么对应的内存分配为 
    则 a是分配在栈内存中。里面存放了一个指向堆内存中存放的new A()的地址。 
    new A()会导致在堆内存中分配一块空间,该内存中的A对象同时会含有a和b。 
    work()方法会在codesegment区中分配内存。 
    如果此时 A b = a;则表示把a的值复制给b,即b的值为a中保存的地址


    java程序运行时内存分配详解 

    一、  基本概念

       每运行一个java程序会产生一个java进程,每个java进程可能包含一个或者多个线程,每一个Java进程对应唯一一个JVM实例,每一个JVM实例唯一对应一个堆,每一个线程有一个自己私有的栈。进程所创建的所有类的实例(也就是对象)或数组(指的是数组的本身,不是引用)都放在堆中,并由该进程所有的线程共享。Java中分配堆内存是自动初始化的,即为一个对象分配内存的时候,会初始化这个对象中变量。虽然Java中所有对象的存储空间都是在堆中分配的,但是这个对象的引用却是在栈中分配,也就是说在建立一个对象时在堆和栈中都分配内存,在堆中分配的内存实际存放这个被创建的对象的本身,而在栈中分配的内存只是存放指向这个堆对象的引用而已。局部变量 new 出来时,在栈空间和堆空间中分配空间,当局部变量生命周期结束后,栈空间立刻被回收,堆空间区域等待GC回收。

    具体的概念: JVM的内存可分为3个区: 堆(heap)、栈(stack)和方法区(method,也叫静态区): 

    堆区: 

    1.存储的全部是对象,每个对象都包含一个与之对应的class的信息(class的目的是得到操作指令) ; 
    2.jvm只有一个堆区(heap),且被所有线程共享,堆中不存放基本类型和对象引用,只存放对象本身和数组本身;

    栈区:  
    1.每个线程包含一个栈区,栈中只保存基础数据类型本身和自定义对象的引用; 
    2.每个栈中的数据(原始类型和对象引用)都是私有的,其他栈不能访问; 
    3.栈分为3个部分:基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区(存放操作指令);

    方法区(静态区):  
    1.被所有的线程共享,方法区包含所有的class(class是指类的原始代码,要创建一个类的对象,首先要把该类的代码加载到方法区中,并且初始化)和static变量。  
    2.方法区中包含的都是在整个程序中永远唯一的元素,如class,static变量。  
     

    二、实例演示

     1   AppMain.java 
     2  
     3   public   class  AppMain                //运行时, jvm 把appmain的代码全部都放入方法区     
     4   {     
     5   public   static   void  main(String[] args)  //main 方法本身放入方法区。     
     6   {     
     7   Sample test1 = new  Sample( " 测试1 " );   //test1是引用,所以放到栈区里, Sample是自定义对象应该放到堆里面     
     8   Sample test2 = new  Sample( " 测试2 " );     
     9      
    10   test1.printName();     
    11   test2.printName();     
    12   }     
    13   }     
    14      
    15   public   class  Sample        //运行时, jvm 把appmain的信息都放入方法区     
    16   {     
    17   /** 范例名称 */     
    18   private String name;      //new Sample实例后, name 引用放入栈区里, name 对应的 String 对象放入堆里     
    19      
    20   /** 构造方法 */     
    21   public  Sample(String name)     
    22   {     
    23   this .name = name;     
    24   }     
    25      
    26   /** 输出 */     
    27   public   void  printName()   //在没有对象的时候,print方法跟随sample类被放入方法区里。     
    28   {     
    29   System.out.println(name);     
    30   }     
    31   }   

          运行该程序时,首先 启动一个Java虚拟机进程,这个进程首先从classpath中找到AppMain.class文件,读取这个文件中的二进制数据,然后把Appmain类的类信息存放到运行时数据区的 方法区 中,这就是AppMain类的加载过程。 

       接着,Java虚拟机定位到方法区中AppMain类的Main()方法的字节码,开始执行它的指令。这个main()方法的第一条语句就是: 

    Sample test1=new Sample("测试1");

    该语句的执行过程: 
        1、 Java虚拟机到方法区找到Sample类的类型信息,没有找到,因为Sample类还没有加载到方法区(这里可以看出,java中的内部类是单独存在的,而且刚开始的时候不会跟随包含类一起被加载,等到要用的时候才被加载)。Java虚拟机立马加载Sample类,把Sample类的类型信息存放在方法区里。  
        2、 Java虚拟机首先在堆区中为一个新的Sample实例分配内存, 并在Sample实例的内存中存放一个方法区中存放Sample类的类型信息的内存地址。 
        3、 JVM的进程中,每个线程都会拥有一个方法调用栈,用来跟踪线程运行中一系列的方法调用过程,栈中的每一个元素就被称为栈帧,每当线程调用一个方法的时候就会向方法栈压入一个新帧。这里的帧用来存储方法的参数、局部变量和运算过程中的临时数据。

        4、位于“=”前的Test1是一个在main()方法中定义的一个变量(一个Sample对象的引用),因此,它被会添加到了执行main()方法的主线程的JAVA方法调用栈中。而“=”将把这个test1变量指向堆区中的Sample实例。 
        5、JVM在堆区里继续创建另一个Sample实例,并在main方法的方法调用栈中添加一个Test2变量,该变量指向堆区中刚才创建的Sample新实例。

        6、JVM依次执行它们的printName()方法。当JAVA虚拟机执行test1.printName()方法时,JAVA虚拟机根据局部变量test1持有的引用,定位到堆区中的Sample实例,再根据Sample实例持有的引用,定位到方法去中Sample类的类型信息,从而获得printName()方法的字节码,接着执行printName()方法包含的指令,开始执行。  
    三、辨析

    在Java语言里堆(heap)和栈(stack)里的区别 :

        1. 栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C++不同,Java自动管理栈和堆,程序员不能直接地设置栈或堆。  
    2. 栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺点是,存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性。另外,栈数据可以共享(详见下面的介绍)。堆的优势是可以动态地分配内存大小,生存期也不必事先告诉编译器,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是,由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。 

    Java中的2种数据类型:

    一种是 基本类型 (primitive types),  四类八种:整型byte shot int long 浮点型float double 逻辑型boolean 字符型chat(注意,并没有string的基本类型)。这种类型的定义是通过诸如int a = 3; long b = 255L;的形式来定义的,称为自动变量。 自动变量存的是字面值,不是类的实例,即不是类的引用,这里并没有类的存在 。如int a = 3; 这里的a是一个指向int类型的引用,指向3这个字面值。 这些 字面值 的数据,由于大小可知,生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面,程序块退出后,字段值就消失了),出于追求速度的原因,就存 在于栈中 。  

        栈有一个很重要的特性:存在栈中的数据可以共享。 假设我们同时定义:  int a = 3; int b = 3;   编译器先处理int a = 3;首先它会在栈中创建一个变量为a的引用,然后查找有没有字面值为3的地址,如果没找到,就开辟一个存放3这个字面值的地址,然后将a指向3的地址。接着处理int b = 3;在创建完b的引用变量后,由于在栈中已经有3这个字面值,便将b直接指向3的地址。这样,就出现了a与b同时均指向3的情况。 

    这种字面值的引用与类对象的引用不同。假定两个类对象的引用同时指向一个对象,如果一个对象引用变量修改了这个对象的内部状态,那么另一个对象引用变量也即刻反映出这个变化。相反,通过字面值的引用来修改其值,不会导致另一个指向此字面值的引用的值也跟着改变的情况。如上例,我们定义完a与 b的值后,再令a=4;那么,b不会等于4,还是等于3。在编译器内部,遇到a=4;时,它就会重新搜索栈中是否有4的字面值,如果没有,重新开辟地址存放4的值;如果已经有了,则直接将a指向这个地址。因此a值的改变不会影响到b的值。  
    另一种是 包装类数据, 如Integer, String, Double等将相应的基本数据类型包装起来的类。这些类数据全部 存在于堆中, Java用new()语句来显示地告诉编译器,在运行时才根据需要动态创建,因此比较灵活,但缺点是要占用更多的时间。 

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