如何深入了解JVM内存结构

如何深入了解JVM内存结构，很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。

你对JVM内存结构是否熟悉，这里向大家描述一下，主要包括类装载子系统，方法区，PC寄存器，堆和栈等内容，其中方法区被所有线程共享，垃圾收集也会清理方法区中的无用类型对象。

JVM内存结构

1）JVM内存结构之类装载子系统

装载连接初始化

（2）JVM内存结构之方法区。

被所有线程共享。垃圾收集也会清理方法区中的无用类型对象。

a.类型信息。 

  类加载器加载类时，从类文件中提取出来。

类的完整有效名

父类的完整有效名（interfaceandjava.lang.Object除外，因为无父类）

类型的修饰符

类型直接接口列表

b.常量池。

存储了一个类型所使用的常量所有类型、域和方法的符号引用。

c.域信息。

jvm必须在方法区中保存类型的所有域的相关信息以及域的声明顺序，

域的相关信息包括：

域名

域类型

域修饰符（publicprivateprotectedstaticfinalvolatiletransient…）

d.方法信息。

方法名

方法返回类型

方法参数

方法的修饰符

方法的字节码（abstractandnative除外）（被PC寄存器指向）

操作数栈和方法栈帧的局部变量区的大小

异常表

e.类的静态变量（所有对象共享一分拷贝）

f.类的被声明为final的类变量（所有对象共享一分拷贝）

g.加载一个类的类加载器的引用

h.Class类的引用

i.方法表。

j.一个例子：

ClassLava{  privateintspeed=5;  voidflow();  }   ClassVolcano{  publicstaticvoidmain(String[]args){  Lavalava=newLava();  lava.flow();  }  }

下面我们描述一下main()方法的***条指令的字节码是如何被执行的。不同的jvm实现的差别很大，这里只是其中之一。

为了运行这个程序，你以某种方式把“Volcano"传给了jvm。有了这个名字，jvm找到了这个类文件(Volcano.class)并读入，它从类文件提取了类型信息并放在了方法区中，通过解析存在方法区中的字节码，jvm激活了main()方法，在执行时，jvm保持了一个指向当前类(Volcano)常量池的指针。

注意jvm在还没有加载Lava类的时候就已经开始执行了。正像大多数的jvm一样，不会等所有类都加载了以后才开始执行，它只会在需要的时候才加载。

main()的***条指令告知jvm为列在常量池***项的类分配足够的内存。

jvm使用指向Volcano常量池的指针找到***项，发现是一个对Lava类的符号引用，然后它就检查方法区看lava是否已经被加载了。

这个符号引用仅仅是类lava的完整有效名”lava“。这里我们看到为了jvm能尽快从一个名称找到一个类，一个良好的数据结构是多么重要。这里jvm的实现者可以采用各种方法，如hash表，查找树等等。同样的算法可以用于Class类的forName()的实现。

当jvm发现还没有加载过一个称为"Lava"的类，它就开始查找并加载类文件"Lava.class"。它从类文件中抽取类型信息并放在了方法区中。

jvm于是以一个直接指向方法区lava类的指针替换了常量池***项的符号引用。以后就可以用这个指针快速的找到lava类了。而这个替换过程称为常量池解析(constantpoolresolution)。在这里我们替换的是一个native指针。

jvm终于开始为新的lava对象分配空间了。这次，jvm仍然需要方法区中的信息。它使用指向lava数据的指针(刚才指向volcano常量池***项的指针)找到一个lava对象究竟需要多少空间。

一旦jvm知道了一个Lava对象所要的空间，它就在堆上分配这个空间并把这个实例的变量speed初始化为缺省值0。假如lava的父对象也有实例变量，则也会初始化。

当把新生成的lava对象的引用压到栈中，***条指令也结束了。下面的指令利用这个引用激活java代码把speed变量设为初始值，5。另外一条指令会用这个引用激活Lava对象的flow()方法。

（3）JVM内存结构之堆。

存放运行时所有对象和数组。

（4）JVM内存结构之栈。

每次启动一个新的线程，就会被分配一个栈。

（5）JVM内存结构之PC寄存器(程序计数器)

总是指向该线程下一步要执行的指令。指令的位置放在方法区的方法字节码中。内容是相对于指令的偏移量。

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