浅析JVM内存划分

来源：互联网发布：网络赌钱游戏网站编辑：程序博客网时间：2024/05/01 08:16

作为一名Java选手，了解JVM（Java Vitrual Machine）的内存区域划分是很重要的。本文结合多方参考文献和个人理解，来浅析一下JVM划分的内存区域，欢迎各位大牛拍砖指点。

在Oracle官方提供的JVM规范中，将JVM的运行时数据区划分为以下几类：程序计数器(PC Register)、JVM栈(Java Virtual Machine Stacks)、本地方法栈(Native Method Stacks)、堆(Heap)、方法区(Method Area)和运行时常量池(Run-Time Constant Pool)。在JVM规范中，Oracle官方已经对各个数据区进行了详细的描述，大家可以前往了解，链接地址如下：

http://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-2.html#jvms-2.5

为了方便大家的理解，我这里引用来自www.programcreek.com(一个很不错的关注Java技术的网站，推荐之)中关于JVM内存划分的一张图片：

如上图所描绘的，JVM运行时的数据区又可以分为线程私有和线程共享的两大部分，其中程序计数器、JVM栈和本地方法栈是每个线程所私有的，堆、方法区和运行时常量池是各个线程共享的。

程序计数器(PC Register)

程序计数器中是每个线程私有的，其中存储了该线程下一条指令所在存储单元的地址。在JVM中，多线程通过时间片来轮转获取CPU，当某个线程获取到CPU时，CPU需要根据线程的程序计数器来恢复现场，并确定要执行的指令。

JVM栈(Java Virtual Machine Stacks)

JVM栈是每个线程私有的，其中存放的是一个个栈帧(Frame)，每个栈帧对应一个被调用的方法。栈帧中包括局部变量表(Local Variables)、操作数栈(Operand Stack)、指向运行时常量池的引用(Reference to runtime Constant)、方法返回地址(Return Address)和一些额外信息。JVM栈空间的分配和释放都是由系统自动实施的，所以在写Java代码时程序员基本不用去关心烦人的内存分配和释放问题。

为了便于大家的理解，这里引用来自http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3613043.html中的一张图片：

当线程要调用某个方法时，就会创建一个对应的栈帧，并将其压入JVM栈。由于栈的特性，JVM只能执行处于栈顶的方法，执行完毕以后将该方法对应的栈帧出栈。栈帧中的各个区域描述如下：

局部变量表：在方法中声明的非静态变量和函数形参。对于基本数据类型的变量，直接存储值；对于引用类型的变量，则存储指向对象的引用。局部变量表的大小在程序编译期间就可以确定，程序执行期间不会发生改变。

操作数栈：用于算术表达式求值。

指向运行时常量池的引用：在方法执行过程中可能用到类中的常量，这些常量存储在运行时常量池。

方法返回地址：一个方法执行结束以后要返回的地址。

本地方法栈(Native Method Stacks)

本地方法栈是每个线程私有的，它的作用与原理与JVM栈类似，不过是为调用本地方法服务的。

堆(Heap)

堆是线程所共享的，用于存储对象本身和数组，它是JVM垃圾回收的主要区域。

方法区(Method Area)

方法区是线程所共享的，用于存储类信息（包括类名、方法信息、字段信息）、静态变量、常量池和程序编译后生成的代码等，这些信息是在程序编译期间就确定的，程序运行期间不会发生改变。

运行时常量池(Run-Time Constant Pool)

在方法区中，常量池用于存储类、接口、方法等中的各种常量（如字符常量），当字节码文件被加载到Java虚拟机中开始执行，运行时常量池就被创建出来。运行时常量池在程序运行期间是可以动态更新的，例如我们可以通过String的intern方法，将一个新的字符常量放入字符常量池（String pool），这里提到的字符常量池是运行常量池中的一部分。

【主要参考文献】

JVM规范：http://docs.oracle.com/javase/specs/jvms/se7/html/jvms-2.html#jvms-2.5

JVM Runtime Data Area：http://www.programcreek.com/2013/04/jvm-run-time-data-areas/

JVM的内存区域划分：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3613043.html

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