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JVM规范中的运行时数据区

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JVM规范中的运行时数据区

JVM规范数据区

  1. The pc Register（程序计数器）： 是一块较小的内存空间，此计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；
  2. Java Virtual Machine Stacks（Java虚拟机栈）： Java虚拟机栈用于存储栈帧。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。
  3. Heap（堆）： 是Java虚拟机所管理的最大的一块内存。堆内存用于存放Java对象实例以及数组。堆是垃圾收集器收集垃圾的主要区域。
  4. Method Area（方法区）： 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. Run-Time Constant Pool（运行时常量池）： 是方法区的一部分，用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用。
  6. Native Method Stacks（本地方法栈）： 在本地方法的执行过程中，会使用到本地方法栈。和 Java 虚拟机栈十分相似。

总结： 这些运行时数据区虽然在功能上有所区别，但在整个 Java 虚拟机启动时都需要被创建，并且在虚拟机运行期间始终存在，直到虚拟机停止运行时被销毁。同时，不同的 JVM 实现对运行时数据区的分配和管理方式也可能不同，会对性能和功能产生影响。

下图为JVM结构规范图，该图属于JVM规范，不是具体的实现。JVM规范最开始是由研究Java的大佬们定制的，但是后面JVM规范的实现可能有很多公司，比如我们最熟悉的Oracle等等，这点一定要区分开。

JVM规范的实现：HotSpot（Oracle JDK/Open JDK内部使用的JVM就是HotSpot）

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JDK6的HotSpot

JDK6的HotSpot大致分为以下几个数据区。

  • 年轻代： 刚new出来的对象放在这里。
  • 老年代： 经过垃圾回收之后仍然存活的对象。
  • 符号引用： 类全名，字段全名，方法全名等。
  • 这个时期的永久代和堆是相邻的，使用连续的物理内存，但是内存空间是隔离的。
  • 永久代的垃圾收集是和老年代捆绑在一起的，因此无论谁满了，都会触发永久代和老年代的垃圾收集。
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JDK7的HotSpot

以下是JDK7的HotSpot，这是一个过渡的版本，该版本相对于JDK6来说，变化如下：

  1. 类的静态变量转移到堆中了。（这就是各个版本实现的不同，在JVM规范以及JDK6来说，类的静态变量是在方法区中，而在JDK7中，类的静态变量在堆内存中。）
  2. 字符串常量池转移到堆中了。
  3. 运行时常量池中的符号引用转移到本地内存了。
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JDK8的HotSpot

以下是JDK8及更高版本的HotSpot，相对于JDK7来说发生了如下变化：

  1. 彻底删除永久代**（为了避免OOM错误的发生，方法区更名为元空间）**。
  2. 将方法区的实现转移到本地内存。
  3. 将符号引用重新放回运行时常量池。
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