当前位置:网站首页 > 编程语言 > 正文

jvm内存模型有哪些(jvm 的内存模型)



当然可以。Java中的JVM(Java Virtual Machine,Java虚拟机)内存模型主要包括五个区域:JVM堆、虚拟机栈、程序计数器、方法区和本地方法栈。

  1. JVM堆:这是Java虚拟机管理的内存中最大的一块,被所有线程共享。它主要用来存放对象实例。JVM堆被划分为新生代和老年代两个区域。新生代又分为Eden、From Survivor和To Survivor三个区域。在Java程序运行的过程中,新创建的对象首先会被分配在Eden区,当Eden区域满时,会触发一次Minor GC(垃圾回收),将Eden区域中的存活对象复制到To Survivor区域和From Survivor区域,并清空Eden区域。当Survivor区域再次被填满时,会再次触发Minor GC。经过多次Minor GC后,仍然存活下来的对象会被移动到老年代。老年代则用于存储已经存活了一段时间的对象。当老年代中的对象满时,会触发一次Major GC(或Full GC),对整个堆内存进行清理和整理。
  2. 虚拟机栈:这是线程私有的,它的生命周期与线程相同。每个方法在执行时都会创建一个栈帧,用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。
  3. 程序计数器:这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。它是线程私有的,用于记录当前线程正在执行的字节码指令的地址。如果线程正在执行的是一个Java方法,这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址;如果正在执行的是Native方法,这个计数器值则为空。
  4. 方法区:这也是线程共享的内存区域,它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
  5. 本地方法栈:与虚拟机栈类似,本地方法栈也是线程私有的,用于支持native方法的执行。

JVM内存模型细节

  1. 方法区(在Java 8及以后的版本中,这部分区域通常被称为元空间(Metaspace)):
    • 方法区用于存储已被加载的类信息,包括类的版本、字段、方法、接口等元数据。
    • 常量池也是方法区的一部分,它用于存储编译期生成的各种字面量和符号引用。字面量包括字符串、整数、浮点数等,而符号引用则包括类和方法的全限定名、字段的名称和描述符、方法的名称和描述符等。
  2. 直接内存
    • 除了JVM堆和方法区,Java程序还可以直接使用系统内存,这通常是通过Java NIO(New Input/Output)库中的实现的。这种直接内存分配不受Java堆大小的限制,但受到本机总内存的限制。
    • 直接内存的使用可以避免在Java堆和本机堆之间复制数据,从而提高I/O操作的性能。然而,过多的直接内存分配也可能导致系统内存的耗尽,从而触发OutOfMemoryError。
  3. 垃圾收集
    • JVM堆是垃圾收集器的主要工作区域。垃圾收集器会自动回收不再使用的对象占用的内存,以便为新的对象分配空间。
    • 垃圾收集算法有多种,包括标记-清除、标记-整理、复制和分代收集等。不同的垃圾收集器可能使用不同的算法或算法组合。
    • JVM提供了多种类型的垃圾收集器供选择,如Serial收集器、Parallel Scavenge收集器、CMS(Concurrent Mark Sweep)收集器和G1(Garbage-First)收集器等。这些收集器在吞吐量、延迟、内存占用等方面有不同的特点。
  4. 内存溢出与内存泄漏
    • 内存溢出(OutOfMemoryError):当JVM尝试分配内存但无法满足时,就会抛出这个错误。这可能是因为堆内存不足、方法区内存不足或无法创建新的本机线程等原因造成的。
    • 内存泄漏:如果程序中的对象不再使用,但垃圾收集器无法回收它们占用的内存,就会导致内存泄漏。长时间的内存泄漏可能会导致内存耗尽和性能下降。
  5. JVM参数与调优
    • JVM提供了许多参数来配置和调优其内存使用和行为。例如,可以使用和参数来设置堆内存的初始大小和最大大小,使用和(在Java 8之前的版本中)或和(在Java 8及以后的版本中)来设置方法区的初始大小和最大大小。
    • 还可以使用其他参数来配置垃圾收集器、启用或禁用JIT编译、设置线程栈大小等。这些参数可以根据应用程序的需求和性能目标进行调整。

总的来说,了解JVM的内存模型和相关的概念对于编写高效、可靠的Java程序至关重要。通过合理地配置JVM参数和调优垃圾收集器,可以显著提高程序的性能和可伸缩性。

JVM内存模型与并发

  1. 线程安全
    • JVM内存模型定义了多线程访问共享变量时的行为。为了确保线程安全,JVM提供了一系列同步机制,如关键字、关键字、包中的锁和其他并发工具。
  2. Java内存模型(JMM)
    • Java内存模型规定了在虚拟机中将变量存储到内存和从内存中取出变量这样的底层细节。它确保了一个线程对共享变量的修改对其他线程是可见的,或者换句话说,它定义了线程之间共享变量的可见性以及操作的有序性。
    • JMM定义了八种操作:lock(锁定)、unlock(解锁)、read(读取)、load(载入)、use(使用)、assign(赋值)、store(存储)、write(写入)。这些操作以及它们之间的规则确保了多线程环境下的正确行为。
  3. Happens-Before规则
    • 为了描述多线程操作之间的可见性和顺序关系,Java内存模型定义了一套Happens-Before规则。如果操作A Happens-Before操作B,那么操作A产生的结果对操作B是可见的,并且操作A的执行顺序排在操作B之前。
    • 常见的Happens-Before规则包括:程序顺序规则、监视器锁规则(即synchronized块的规则)、volatile变量规则、线程启动规则、线程终止规则、线程中断规则、对象终结规则、传递性规则等。

JVM性能调优

  1. 堆内存调优
    • 通过调整和参数,可以设置JVM堆的初始和最大大小,以适应应用程序的内存需求。避免频繁的堆内存扩展和收缩,这可以减少垃圾收集的频率和持续时间。
    • 根据应用程序的特点选择合适的垃圾收集器。例如,对于响应时间敏感的应用程序,可以选择低延迟的垃圾收集器(如G1或ZGC)。
  2. 方法区调优
    • 在Java 8及更高版本中,方法区由元空间实现。通过调整和参数,可以设置元空间的初始和最大大小。
    • 监控类加载和卸载的频率,以及元空间的使用情况,以确保不会耗尽本机内存。
  3. JIT编译器调优
    • JVM使用JIT(Just-In-Time)编译器将热点代码编译成本机代码以提高性能。可以通过调整JIT编译器的相关参数来优化编译过程。
    • 使用JVM提供的性能分析工具(如JITWatch)来监控和分析JIT编译器的行为。
  4. 线程和同步调优
    • 根据应用程序的并发需求调整线程池的大小和配置。
    • 避免过度同步,以减少线程竞争和死锁的风险。使用更细粒度的锁或并发数据结构来优化同步性能。
  5. 分析和监控工具
    • 使用JVM提供的分析和监控工具(如JConsole、VisualVM、YourKit等)来监控应用程序的内存使用情况、垃圾收集性能、线程状态等。这些工具可以帮助识别性能瓶颈和内存泄漏问题。

通过深入了解JVM的内存模型和相关概念,并结合实际应用程序的特点进行调优,可以显著提高Java程序的性能和可靠性。

參考:
1.JVM内存模型最全详解(万字图文总结)
2.Java并发编程(4) —— Java 内存模型(JMM)详解
3.【JVM】JVM内存模型(详细)-CSDN博客
4.好文推荐:JVM之内存模型



到此这篇jvm内存模型有哪些(jvm 的内存模型)的文章就介绍到这了,更多相关内容请继续浏览下面的相关推荐文章,希望大家都能在编程的领域有一番成就!

版权声明


相关文章:

  • 蓝牙地址怎么查定位OPPO(蓝牙地址怎么查定位vivo)2025-08-31 12:00:09
  • web搭建聊天室(聊天室搭建+平台接入)2025-08-31 12:00:09
  • 富文本框和文本框有什么区别(富文本输入框)2025-08-31 12:00:09
  • 爱奇艺手机怎么扫描二维码登录不了(爱奇艺手机怎么扫描二维码登录不了会员)2025-08-31 12:00:09
  • ipv6全球单播地址(ipv6全球单播地址有哪些)2025-08-31 12:00:09
  • bigboss源(bigboss源官网sileo)2025-08-31 12:00:09
  • 颜色代码怎么用手机打开(颜色代码怎么使用(手机))2025-08-31 12:00:09
  • 16位解码(16进制解码工具)2025-08-31 12:00:09
  • ubuntu16升级内核(ubuntu20升级内核)2025-08-31 12:00:09
  • u盘制作纯净win10(u盘制作原版windows10)2025-08-31 12:00:09
  • 全屏图片