Java杂谈1——虚拟机内存管理与对象访问

1.理解JAVA虚拟机的内存管理

运行时的数据区

　　从java虚拟机的内存分配来看，一个java程序运行时包含了如下几个数据区：

　　a)     程序计数寄存器（Program Counter Register）

　　b)     虚拟机栈（Java Virutal Machine Stack）

　　c)     本地方法栈（Native Method Stack）

　　d)     Java堆（Java Heap）

　　e)     方法区（Method Area）

　　f)      运行时常量池（Runtime Contant Pool）

　　每一部分的具体关系如下图：

 

 

　　程序计数寄存器：用于标示当前被执行的字节码，这是一个线程相关的概念。

　　虚拟机栈：有点类似于C语言中的栈内存，用于存储一些过程结果，在每个方法被调用后都会在虚拟机栈中创建一个块区域，用于存放局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。需要注意的是，临时变量表中只会保存基本数据类型或者对象句柄，具体的内存存放的位置永远位于Java堆中。另外，虚拟机栈也是线程私有的。

　　本地方法栈：用于支持native方法，这就是传统意义上的C栈，可以基于本区域直接调用Native函数库实现内存分配等相关操作，具体的讨论会放到native关键字再深入理解。

　　Java堆：Java堆的创建是在虚拟机启动之时，被所有的线程所共享。Java中著名的垃圾回收器（GC）所管理的主要对象（当然也可能包含方法区等）。

　　方法区：线程共享区域，包含了虚拟机加载的类信息、常量、静态变量以及编译后的字节码等数据。方法区是在虚拟机启动的时刻被创建，逻辑上属于Java堆，但是按照Java虚拟机的规范，并不强制要求垃圾回收器实现对本区域的管理。

　　运行时常量池：类似于传统语言中的符号表，存放除了字面量、符号引用外，还包括类于接口的相关描述信息。这个区域逻辑上是属于方法区内部的，在类与接口加载完成后被创建。另外，比传统的符号表更广泛的是，除了编译期常量外，运行时常量池也同时接受运行期的常量。

 

对象存储访问

Java中数据类型包括了两大类：基本类型和类类型。

所有的基本类型数据都存放到虚拟机栈中，而对于类类型，我们实际只能获取到的只是用于操作实例化对象的句柄（也可以称之为引用）。句柄本身的存储位于虚拟机栈中，而对应的实例化对象会在Java堆中被动态的创建。

void static main(String args[]){

    int i = 123; //i被存储到虚拟机栈中

    Object objA = new Object(); //这一句代码涉及到两个内存区域：虚拟机栈和java堆，objA被保存在虚拟机栈的变量表中，实例化的对象则会在java堆中被创建

    static Object objB = new Object(); //objB位于运行时常量池，在本类加载后执行前就已经存在，具体的实例化对象则是在运行时被创建的

    
}

　　通过一个句柄，能够找到两大类信息：具体的实例化对象的内存区域（逻辑上位于Java堆中）和对象所属的类的基本信息（逻辑上位于方法区）。Java虚拟机规范中并没有明确规定在虚拟机栈中的句柄找到这两类信息的具体定位方式，但无论采用哪种形式，通过句柄获取到的目标结果是明确的。