深入理解Java虚拟机学习笔记借鉴.pdf

Java 虚拟机（JVM）自动内存管理机制 Java 虚拟机（JVM）自动内存管理机制是 Java 语言的一大特色，它使得 Java 程序员无需手动管理内存，从而提高了开发效率和程序稳定性。JVM 自动内存管理机制主要通过 JVM 的内存模型来实现，它将 JVM 的内存在运行时分为五个部分：虚拟机栈区、堆区、方法区、本地方法栈和程序计数器。 虚拟机栈区是 JVM 的一个私有内存区域，每个线程都需要有一个独立的虚拟机栈，用于存储局部变量、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。虚拟机栈的生命周期与线程相同，每个方法从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。 堆区是 JVM 的最大的一块内存区域，是被线程共享的区域，在虚拟机启动时创建。所有类的实例和数组都是在堆上分配内存的，堆内存由存活和死亡的对象、空闲碎片区组成，对象所占的堆内存是由自动内存管理系统回收。 方法区是 JVM 中的一个非常重要的区域，用于存储已被 JVM 加载的类信息，包括类的名称、方法信息、字段信息、类变量、常量、即时编译器编译后的代码等数据。方法区中有些数据是线程隔离的，但是编译器编译后的代码等数据，是线程共享的。 程序计数器是 JVM 的一个比较小的内存区域，用于指示当前线程所执行的字节码执行到了第几行，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间程序计数器互不影响，独立存储，是线程隔离的。 本地方法栈的作用与虚拟机栈区是相似的，他们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务。 在 JVM 中，对象的创建过程大致分为四步：第一步，检查类加载；第二步，分配内存；第三步，内存空间初始化；第四步，必要的设置。对象的内存布局在 HotSpot 虚拟机中，对象在内存中存储的布局分为三块：对象头、实例数据和对齐填充。对象头包括两部分信息， 一部分用于存储对象自身的运行时数据，如哈希码、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁等；另一部分是类型指针，即对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例。