JVM介绍(一)
JVM是运行在操作系统之上的,它与硬件没有直接的交互
类装载器ClassLoader
负责加载class文件,class文件在文件开头有特定的文件标示,并且ClassLoader只负责class文件的加载,至于它是否可以运行,则由Execution Engine决定
类装载器分为:
某个特定的类加载器在接到加载类的请求时,首先将加载任务委托给父类加载器,依次递归,如果父类加载器可以完成类加载任务,就成功返回;只有父类加载器无法完成此加载任务时,才自己去加载。
Execution Engine执行引擎负责解释命令,提交操作系统执行。
Java语言本身不能对操作系统底层进行访问和操作,但是可以通过JNI接口调用其他语言来实现对底层的访问。 本地接口的作用是融合不同的编程语言为Java所用,它的初衷是融合 C/C++程序,Java诞生的时候是C/C++横行的时候,要想立足,必须有调用C/C++程序,于是就在内存中专门开辟了一块区域处理标记为Native的代码,它的具体做法是Native Method Stack中登记Native方法,在Execution Engine 执行时加载Native libraries。 目前该方法使用的越来越少了,除非是与硬件有关的应用,比如通过Java程序驱动打印机或者Java系统管理生产设备,在企业级应用中已经比较少见。因为现在的异构领域间的通信很发达,比如可以使用Socket通信,也可以使用WebService等等,不多做介绍。
它的具体做法是Native Method Stack中登记native方法,在Execution Engine执行时加载本地方法库。
每个线程都有一个程序计数器,是线程私有的,就是一个指针,指向方法区中的方法字节码(用来存储指向下一条指令的地址,也即将要执行的指令代码),由执行引擎读取下一条指令,是一个非常小的内存空间,几乎可以忽略不记。
栈也叫栈内存,主管Java程序的运行,是在线程创建时创建,它的生命期是跟随线程的生命期,线程结束栈内存也就释放,对于栈来说不存在垃圾回收问题,只要线程一结束该栈就Over,生命周期和线程一致,是线程私有的。基本类型的变量、实例方法、引用类型变量都是在函数的栈内存中分配。
1:方法区是线程共享的,通常用来保存装载的类的元结构信息。 比如:运行时常量池+静态变量+常量+字段+方法字节码+在类/实例/接口初始化用到的特殊方法等。
2:通常和永久区关联在一起(Java7之前),但具体的跟JVM的实现和版本有关。
Heap堆(Java7之前)
一个JVM实例只存在一个堆内存,堆内存的大小是可以调节的。类加载器读取了类文件后,需要把类、方法、常变量放到堆内存中,保存所有引用类型的真实信息,以方便执行器执行。
堆内存逻辑上分为三部分:新生+养老+永久
新生区 新生区是类的诞生、成长、消亡的区域,一个类在这里产生,应用,最后被垃圾回收器收集,结束生命。新生区又分为两部分: 伊甸区(Eden space)和幸存者区(Survivor pace) ,所有的类都是在伊甸区被new出来的。幸存区有两个: 0区(Survivor 0 space)和1区(Survivor 1 space)。当伊甸园的空间用完时,程序又需要创建对象,JVM的垃圾回收器将对伊甸园区进行垃圾回收(Minor GC),将伊甸园区中的不再被其他对象所引用的对象进行销毁。然后将伊甸园中的剩余对象移动到幸存0区.若幸存0区也满了,再对该区进行垃圾回收,然后移动到1区。那如果1区也满了呢?再移动到养老区。若养老区也满了,那么这个时候将产生MajorGC(FullGC),进行养老区的内存清理。若养老区执行了Full GC之后发现依然无法进行对象的保存,就会产生OOM异常“OutOfMemoryError”。
如果出现java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space异常,说明Java虚拟机的堆内存不够。原因有二:
(1)Java虚拟机的堆内存设置不够,可以通过参数-Xms、-Xmx来调整。
(2)代码中创建了大量大对象,并且长时间不能被垃圾收集器收集(存在被引用)。