Java虛擬機的堆、棧、堆棧如何去理解？

Java虛擬機的堆、棧、堆棧如何去理解？

 

堆是堆（heap），棧是棧（stack），堆棧是棧。

 

棧中分配的是基本類型和自定義對象的引用。

堆中分配的是對象，也就是new出來的東西。                 被所有線程共享。

方法區/靜態區 存放的是類信息和static變量、常量。      被所有線程共享。

 

也可以這么理解：堆是用來存放對象的，棧是用來運行程序的。

堆：java的垃圾回收器會自動的回收這些不用的數據。缺點是由於要動態的分配內存，存儲效率會比較的慢。

棧：棧的優勢是存取效率比較快，僅次於寄存器，棧數據可以共享。但缺點是棧中的數據大小和生存期的固定的，缺乏靈活性。

一般每個方法的調用都會獨立有一個棧來保存對象的引用變量，在方法返回后，棧會清空，當在一段代碼塊定義一個變量時，Java就在棧中為這個變量分配內存空間，當超過變量的作用域后，Java會自動釋放掉為該變量所分配的內存空間，該內存空間可以立即被另作他用。

 

 

 

 

JAVA的JVM的內存可分為3個區：堆(heap)、棧(stack)和方法區(method)

• 棧區: 

1. 每個線程包含一個棧區，棧中只保存方法中（不包括對象的成員變量）的基礎數據類型和自定義對象的引用(不是對象)，對象都存放在堆區中
2. 每個棧中的數據(原始類型和對象引用)都是私有的，其他棧不能訪問。
3. 棧分為3個部分：基本類型變量區、執行環境上下文、操作指令區(存放操作指令)。

• 堆區: 

1. 存儲的全部是對象實例，每個對象都包含一個與之對應的class的信息(class信息存放在方法區)。
2. jvm只有一個堆區(heap)被所有線程共享，堆中不存放基本類型和對象引用，只存放對象本身，幾乎所有的對象實例和數組都在堆中分配。

• 方法區: 

1. 又叫靜態區，跟堆一樣，被所有的線程共享。它用於存儲已經被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯后的代碼等數據。

 

這個“堆”並不是數據結構意義上的堆（Heap (data structure)，一種有序的樹），而是動態內存分配意義上的堆——用於管理動態生命周期的內存區域。

 

JVM規范讓每個Java線程擁有自己的獨立的JVM棧，也就是Java方法的調用棧。

JVM規范為了允許native代碼可以調用Java代碼，以及允許Java代碼調用native方法，還規定每個Java線程擁有自己的獨立的native方法棧。

並不是說具體的JVM實現真的要給每個Java線程開兩個獨立的棧。以Oracle JDK / OpenJDK的HotSpot VM為例，它使用所謂的“mixed stack”——在同一個調用棧里存放Java方法的棧幀與native方法的棧幀，所以每個Java線程其實只有一個調用棧，融合了JVM規范的JVM棧與native方法棧這倆概念。

 

JVM的堆被同一個JVM實例中的所有Java線程共享。它通常由某種自動內存管理機制所管理，這種機制通常叫做“ 垃圾回收”（garbage collection，GC）。JVM規范並不強制要求JVM實現采用哪種GC算法。

 

linux 中一個進程的虛擬內存分布：

 

 

以32位地址操作系統為例，一個進程可擁有的虛擬內存地址范圍為0-2^32。分為兩部分，一部分留給kernel使用(kernel virtual memory)，剩下的是進程本身使用， 即圖中的process virtual memory。

 

 

一個程序本質上都是由 bss段、data段、text段三個組成的

bss段（Block Started by Symbol segment）通常是指用來存放程序中未初始化的全局變量的一塊內存區域，一般在初始化時bss 段部分將會清零。bss段屬於靜態內存分配，即程序一開始就將其清零了。

在C語言之類的程序編譯完成之后，已初始化的全局變量保存在.data 段中，未初始化的全局變量保存在.bss 段中。

text和data段都在可執行文件中（在嵌入式系統里一般是固化在鏡像文件中），由系統從可執行文件中加載；而bss段不在可執行文件中，由系統初始化。