关于java:jvm-内存空间

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后面提到了类加载到内存中,jvm 会把内存划分成不同的数据区域,那加载的类是调配到哪里呢?下图是内存的各个区域,包含:办法区、堆、虚拟机栈、本地办法栈、程序计数器。

办法区

办法区用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、动态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
类的加载中提到了类加载的五个阶段。在加载阶段,会将字节流所代表的动态存储构造转化为办法区的运行时数据结构,在筹备阶段,会将变量所应用的内存都将在办法区中进行调配。

程序计数器

来一个简略的代码,计算(1+2)* 3 并返回

public int cal() {
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 3;
    return (a + b) * c;
}

这段代码在加载到虚拟机的时候,就变成了以下的字节码,虚拟机执行的时候,就会一行行执行。

java 是多线程的,在线程切换回来后,它须要晓得原先的执行地位在哪里。用来记录这个执行地位的,就是程序计数器,为了保障线程间的计数器互相不影响,这个内存区域是线程公有的。

虚拟机栈

虚拟机栈也是线程公有的,生命周期与线程雷同。每个线程都有本人的虚拟机栈,如果这个线程执行了一个办法,就会创立一个栈帧,办法从调用直至执行实现的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。
比方上面的例子,fun1 调用 fun2,fun2 调用 fun3,fun3 创立 Hello 对象。

public void fun1() {fun2();
}

public void fun2() {fun3();
}

public void fun3() {Hello hello = new Hello();
}

调用的时候,流程图如下:

执行实现的时候,流程图如下:

每一个栈帧都包含了局部变量表、操作数栈、动静连贯、办法返回地址和一些额定的附加信息。局部变量次要是寄存办法参数以及办法外部定义的局部变量,操作数栈是一个后入先出栈,当办法刚刚开始执行的时候,这个办法的操作数栈是空的,在办法的执行过程中,会有各种字节码指令往操作数栈中写入和提取内容,也就是出栈 / 入栈操作。
咱们通过下面 (1+2)* 3 的例子,把办法区、程序计数器、虚拟机栈的协同工作理一下。首先通过 javap 查看它的字节码,通过类加载器加载后,此时这个字节码存在办法区中。stack 示意栈深度是 2,locals 是本地变量的 slot 个数,args_size 是入参的个数,默认是 this。栈的深度、本地变量个数,入参个数,都是在编译器决定的。

如下图,指令的地位是办法区,局部变量和操作数栈的地位是虚拟机栈,程序计数器就在程序计数器(这个上面的图就不在反复)。
当执行偏地址为 0 的指令的时候,程序计数器为 0,局部变量第一个值是 this,以后的指令就是办法区 0:iconst_1, 指令 iconst_1 就是把 int 常量值 1 进栈,这个 1 就到了虚拟机栈的操作数栈中,

当执行偏地址为 1 的指令的时候,程序计数器为 1,把操作数栈的值赋值到局部变量,此时操作数栈清空了,局部变量多了一个 1,这条指令执行完,就是对应下面 int a= 1 的语句。

另外 b,c 两个语句的赋值,对应着 2,3,4,5 指令,这边不再反复。执行完 5 后,如下图所示:

执行 6 的时候,是执行 iload_1,就是把第二个 int 型局部变量压入栈顶,这里的变量是 1。

执行 7 的时候,是执行 iload_2,就是把第三个 int 型局部变量压入栈顶,这里的变量是 2。

执行 8 的时候,是 iadd 语句,指的是栈顶的两个 int 型元素出栈,失去后果后再压入栈顶。

执行 9 的时候,把栈顶的元素 3,赋值到第五个局部变量。

执行到 11 的时候,把第五个局部变量值压入栈顶,执行到 13 的时候,把第四个局部变量值压入栈顶,执行 14 的时候,栈顶的两个 int 型元素出栈,相乘后的后果入栈,执行 15 的时候,从以后办法返回以后栈顶 int 型元素。这些与下面的相加差不多,就不在累述了。

堆内存区域的惟一目标就是寄存对象实例,简直所有的对象实例都在这里分配内存。比方下面的 fun1 调用 fun2,fun2 调用 fun3,fun3 创立 Hello 对象。fun3 办法中创建对象时,就是在堆中创立的,并且把地址赋值给 fun3 的局部变量。Java 堆中还能够细分为:新生代和老年代;新生代还细分为 Eden 空间、From Survivor 空间、To Survivor 空间。

总结

整体流程如下,先把 java 文件编译成 class 文件,通过类加载器加载到办法区。线程调用办法的时候,会创立一个栈帧,读取办法区的字节码执行指令,执行指令的时候,会把执行的地位记录在程序计数器中,如果创建对象,会在堆内存中创立,办法执行完,这个栈帧就会出栈。

内存参数

  • -XX:PermSize:永恒代内存容量。
  • -XX:MaxPermSize:永恒代最大内存容量。
  • -Xss:栈内存容量。
  • -Xms:堆内存容量。
  • -Xmx:堆最大内存容量,通常和 -Xms 设置一样,避免运行时扩容产生的影响。
  • -Xmn:新生代内存容量,老年代就是堆内存容量 - 新生代内存容量
  • -XX:SurvivorRatio=8:新生代还细分为 Eden 空间、From Survivor 空间、To Survivor 空间,设置为 8 代表 Eden 空间:From Survivor 空间:To Survivor 空间 =8:1:1,比方新生代有 10M,那 Eden 空间占 8M,From Survivor 空间、To Survivor 空间各占 1M。

正文完
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