JVM虚拟机整体结构简单介绍

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JVM虚拟机整体结构简单介绍


前言

本文将详细讲解JVM整体的结构,以及各个结构的里的具体构成与作用


一、JVM是什么?

JVM百度百科介绍 简单来说JAVA是运行在JVM上面的,没有JVM那么JAVA文件是无法运行的

二、JVM组成结构

  1. 方法区
  2. 本地方法栈
  3. 程序计数器

**JVM结构图:**

在这里插入图片描述

三、JVM结构详解

1. 栈

栈是JVM重要的组成部分,每有一个新的线程都JVM都会为其在栈上分配一份内存,线程里有栈帧,程序计数器。另外线程栈内存大小决定的线程数量的多少,当线程栈内存大小设置的越大,则同时存在的线程数量越少,反则越大。另外在栈中最容易发生的错误是**StackOverflowError 栈溢出**,看以下代码:

 public class StackOverflowTest { 
   static int count = 0;
    static void redo() { 
    count++; 
     redo(); 
     }
     public static void main(String[] args) { 
      try { 
    redo(); 
     } catch (Throwable t) { 
     t.printStackTrace(); 
     System.out.println(count); 
     		} 
     	} 
     }  
      运行结果:
      java.lang.StackOverflowError 

栈帧结构组成

  1. 局部变量表:主要用来保存声明的局部变量以及方法的参数信息,局部变量表作用于为当前方法,当方法执行完成后,局部变量表也会随之删除,释放内存。另外局部变量表里用来保存信息的叫做变量槽(slot)
类型占slot个数
byte1
short1
int1
long2
float1
double2
boolean1
char1
  1. 操作数栈:顾名思义,操作数栈其本质就是个栈,压栈,出栈两个操作,例如执行a+b,先将局部变量表中的a与b分别压入栈中,接着执行加法操作,最终出栈。
  2. 动态链接:是在程序运行期间完成的将符号引用替换为直接引用叫动态链接,既然有动态链接那么自然也有静态链接,部分符号引用在类加载阶段(解析)的时候就转化为直接引用,这种转化为静态链接。
  3. 方法返回地址:在方法退出(正常执行/异常返回)后,返回方法被调用的位置。

**栈帧结构图** 在这里插入图片描述

2.程序计数器

程序计数器是JVM非常重要的一个结构,是线程私有的,每个线程独有一份,它用来保存指向下一条将被执行指令的地址,例如当线程被阻塞再进行唤醒时,从程序计数器读取指令的地址,从而继续执行。

3.本地方法栈

本地方法栈主要是为了执行native方法,保存native方法进入区域的地址,所以本地方法栈也是线程私有的内存区域。

4.方法区

被所有的线程共享。方法区包含所有的class和static变量,类的方法代码,变量名,方法名,访问权限,返回值等等都是在方法区的。

5. 堆

堆是非常重要的一个区域,管理着几乎所有的对象,我们常说的垃圾回收的主要区域就是发生在这个区域。堆分为新生代(young)与老年代(Old),新生代又分为Eden与survivor区,survivor分为From区与To区。这几个区存放着java的对象,当区内存不够的时候会发生GC,GC主要分为两种,一种是minorGC(Young GC),另一种是Full GC,JVM调优主要就是减少Full GC的次数。 在这里插入图片描述

逃逸分析

首先大家听得最多的就是new 出来对象是存放在堆中的,但是在上文中,所写的是几乎对象是存在堆中,那么为什么是几乎呢,因为有的对象是存放在栈中的,是不是很不可思议,接下来来看下一段代码。

// 方法一
public Person test1() {
		Person person = new Person();
		person.setId(1);
		return person;
		} 
// 方法二		
public void test2() { 
		 User person = new person(); 
		 person.setId(1); 
	   }

上述代码中很显然test1方法中的personr对象被返回了,那么这个对象就可能被其他方法进行引用,test2方法中的personr对象,当方法结束的时候,该对象就是一个无效对象了,不会在其他地方被进行引用,对于这样的对象,JVM将其分配的栈内存里,让其在方法结束时跟随栈内存一起被回收掉,减少堆内存的回收。 JVM对于这种情况可以通过开启逃逸分析参数(-XX:+DoEscapeAnalysis)来优化对象内存分配位置,JDK7之后默认开启逃逸分析,如果要 关闭使用参数(-XX:-DoEscapeAnalysis)

总结

  1. 运行时数据区主要由程序计数器方法区本地方法栈
  2. 线程栈、程序计数器、本地方法栈都是线程私有的区域,堆、方法区是线程共享的区域。
  3. 堆分为细分为Eden、From、To、老年代
  4. 对象不全都是在堆中,没有发生逃逸的对象在栈中。 以上就是今天要讲的内容 在这里插入图片描述