Java内存模型

JVM内存结构

Java代码是要运行在虚拟机上的,而虚拟机在执行Java程序的过程中会把所管理的内存划分为若干个不同的数据区域,这些区域都有各自的用途。

  • pc register, 栈,本地方法栈
  • 堆,方法区 (所有线程共享)
  • 运行时常量

Java内存模型

JVM的内存结构的图中,我们可以看到,其中Java堆和方法区的区域是多个线程共享的数据区域。也就是说,多个线程可能可以操作保存在堆或者方法区中的同一个数据。这也就是我们常说的“Java的线程间通过共享内存进行通信”。

Java内存模型是根据英文Java Memory Model(JMM)翻译过来的。其实JMM并不像JVM内存结构一样是真实存在的。他只是一个抽象的概念。JSR-133: Java Memory Model and Thread Specification中描述了,JMM是和多线程相关的,他描述了一组规则或规范,这个规范定义了一个线程对共享变量的写入时对另一个线程是可见的。

那么,简单总结下,Java的多线程之间是通过共享内存进行通信的,而由于采用共享内存进行通信,在通信过程中会存在一系列如可见性、原子性、顺序性等问题,而JMM就是围绕着多线程通信以及与其相关的一系列特性而建立的模型。JMM定义了一些语法集,这些语法集映射到Java语言中就是volatile、synchronized等关键字。

Java对象模型

Java是一种面向对象的语言,而Java对象在JVM中的存储也是有一定的结构的。而这个关于Java对象自身的存储模型称之为Java对象模型。

HotSpot虚拟机中,设计了一个OOP-Klass Model。OOP(Ordinary Object Pointer)指的是普通对象指针,而Klass用来描述对象实例的具体类型。

JVM内存结构,和Java虚拟机的运行时区域有关。
Java内存模型,和Java的并发编程有关。
Java对象模型,和Java对象在虚拟机中的表现形式有关。

JVM内存结构 VS Java内存模型 VS Java对象模型
再有人问你Java内存模型是什么,就把这篇文章发给他。
深入理解多线程(一)——Synchronized的实现原理

Java 内存模型

对JVM内存结构的描述中,我们知道了堆和方法区是线程共享的。而局部变量,方法定义参数和异常处理器参数就不会在线程之间共享,它们不会有内存可见性问题,
也不受内存模型的影响。

Java线程之间的通信由Java内存模型(本文简称为JMM)控制,JMM决定一个线程对共享变量的写入何时对另一个线程可见。
从抽象的角度来看,JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系:线程之间的共享变量存储在主内存(main memory)中,每个线程都有一个私有的本地内存(local memory),
本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。本地内存是JMM的一个抽象概念,并不真实存在。
它涵盖了缓存,写缓冲区,寄存器以及其他的硬件和编译器优化。

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JVM内存结构

概述

img_8.png

JVM内存结构主要有三大块:·堆内存、方法区和栈·。
堆内存是JVM中最大的一块由年轻代和老年代组成,而年轻代内存又被分成三部分,Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间,
默认情况下年轻代按照8:1:1的比例来分配;

方法区存储类信息、常量、静态变量等数据,是线程共享的区域,为与Java堆区分,方法区还有一个别名Non-Heap(非堆);
栈又分为java虚拟机栈和本地方法栈主要用于方法的执行。

xx xxxxxxxx desc
堆(Heap) 线程共享 所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。
回收器主要管理的对象。
方法区(Method Area) 线程共享 Non-Heap(非堆)
存储类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码。
方法栈(JVM Stack) 线程私有 存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口,对象指针。
本地方法栈(Native Method Stack) 线程私有 为虚拟机使用到的Native 方法服务。如Java使用c或者c++编写的接口服务时,代码在此区运行。
程序计数器(Program Counter Register) 线程私有 PC寄存器(PC Register)
当前线程所执行的字节码的行号指示器。指向下一条要执行的指令。

在通过一张图来了解如何通过参数来控制各区域的内存大小
img_7.png

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7
-Xms设置堆的最小空间大小
-Xmx设置堆的最大空间大小
-XX:NewSize设置新生代最小空间大小
-XX:MaxNewSize设置新生代最大空间大小
-XX:PermSize设置永久代最小空间大小
-XX:MaxPermSize设置永久代最大空间大小
-Xss设置每个线程的堆栈大小
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