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反正我是带着这些问题往下读的
内存是非常重要的系统资源,是硬盘和 CPU 的中间仓库及桥梁,承载着操作系统和应用程序的实时运行。JVM 内存布局规定了 Java 在运行过程中内存申请、分配、管理的策略,保证了 JVM 的高效稳定运行。不同的 JVM 对于内存的划分方式和管理机制存在着部分差异。
下图是 JVM 整体架构,中间部分就是 Java 虚拟机定义的各种运行时数据区域。
jvm-framework
Java 虚拟机定义了若干种程序运行期间会使用到的运行时数据区,其中有一些会随着虚拟机启动而创建,随着虚拟机退出而销毁。另外一些则是与线程一一对应的,这些与线程一一对应的数据区域会随着线程开始和结束而创建和销毁。
下面我们就来一一解毒下这些内存区域,先从最简单的入手
程序计数寄存器(Program Counter Register),Register 的命名源于 CPU 的寄存器,寄存器存储指令相关的线程信息,CPU 只有把数据装载到寄存器才能够运行。
这里,并非是广义上所指的物理寄存器,叫程序计数器(或PC计数器或指令计数器)会更加贴切,并且也不容易引起一些不必要的误会。JVM 中的 PC 寄存器是对物理 PC 寄存器的一种抽象模拟。
程序计数器是一块较小的内存空间,可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。
PC 寄存器用来存储指向下一条指令的地址,即将要执行的指令代码。由执行引擎读取下一条指令。
jvm-pc-counter
(分析:进入class文件所在目录,执行javap -v xx.class反解析(或者通过IDEA插件Jclasslib直接查看,上图),可以看到当前类对应的Code区(汇编指令)、本地变量表、异常表和代码行偏移量映射表、常量池等信息。)
:使用PC寄存器存储字节码指令地址有什么用呢?为什么使用PC寄存器记录当前线程的执行地址呢?
♂️:因为CPU需要不停的切换各个线程,这时候切换回来以后,就得知道接着从哪开始继续执行。JVM的字节码解释器就需要通过改变PC寄存器的值来明确下一条应该执行什么样的字节码指令。
:PC寄存器为什么会被设定为线程私有的?
♂️:多线程在一个特定的时间段内只会执行其中某一个线程方法,CPU会不停的做任务切换,这样必然会导致经常中断或恢复。为了能够准确的记录各个线程正在执行的当前字节码指令地址,所以为每个线程都分配了一个PC寄存器,每个线程都独立计算,不会互相影响。
Java 虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks),早期也叫 Java 栈。每个线程在创建的时候都会创建一个虚拟机栈,其内部保存一个个的栈帧(Stack Frame),对应着一次次 Java 方法调用,是线程私有的,生命周期和线程一致。
作用:主管 Java 程序的运行,它保存方法的局部变量、部分结果,并参与方法的调用和返回。
特点:
栈中可能出现的异常:
Java 虚拟机规范允许 Java虚拟机栈的大小是动态的或者是固定不变的
可以通过参数-Xss来设置线程的最大栈空间,栈的大小直接决定了函数调用的最大可达深度。
栈中存储什么?
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