JVM-概述和記憶體區域

亥碼發表於2020-09-20

JVM記憶體

JVM的優勢

Java的跨平臺性

一次編譯，到處執行

JVM跨語言

舉個例子

將groovy編譯之後的class檔案用jvm執行

先配置好groovy環境

新建HelloWorld.groovy

class HelloWorld {
   static main(args) {
      println "hello groovy...";
   }
}

將其編譯成class檔案
```
groovyc HelloWorld.groovy
```
用java命令執行groovy編譯出來的HelloWorld.class檔案
（注：全域性搜尋groovy-all-xxxx.jar的jar包，將其路徑作為classpath後的引數）
```
java -classpath "E:\codingEnvironment\IntelliJ IDEA 2019.1.3\lib\groovy-all-2.4.15.jar;." HelloWorld
```

JVM整體結構

HotSpot VM

方法區和堆區是所有執行緒共享的記憶體區域；
Java棧又叫做jvm虛擬機器棧。
執行引擎等同於翻譯class檔案的語言翻譯器。
方法區（永久代）在jdk8中又叫做元空間

Metaspace
- 方法區用於儲存已被虛擬機器載入的類資訊、常量、靜態變數、即時編譯器（JIT編譯器，英文寫作Just-In-Time Compiler）編譯後的程式碼等資料。
- 雖然Java虛擬機器規範把方法區描述為堆的一個邏輯部分，但是它卻有一個別名叫做 Non-Heap（非堆），目的應該是與 Java 堆區分開來。

執行時資料區

概述
堆記憶體：儲存所有引用資料的真實資訊；
棧記憶體：基本型別、運算、指向堆記憶體的指標；
方法區：所以定義的方法的資訊都儲存方法區中，屬於共享區；
程式計數器：是一個非常小的記憶體空間，用來保證程式依次執行；
本地方法棧：每一次執行遞迴方法的時候，都會將上一個方法入棧；

方法區（Method Area）

1. 什麼是方法區（Method Area）？

方法區（Method Area）與Java堆一樣，是各個執行緒共享的記憶體區域。

2.方法區（Method Area）儲存什麼？

它儲存已被Java虛擬機器載入的類資訊、常量、靜態變數、即時編譯器編譯後的程式碼等

域資訊（成員變數）和方法資訊可以看成在型別資訊內

2.1 類資訊

對每個載入的型別（類class、介面interface、列舉enum、註解annotation），JVM必須在方法區中儲存以下型別資訊：

這個型別的完整有效名稱（全名=包名.類名）
這個型別直接父類的完整有效名稱( java.lang.Object除外，其他型別若沒有宣告父類，預設父類是Object)
這個型別的修飾符(public、abstract、final的某個子集)
這個型別直接介面的一個有序列表
除此之外還方法區（Method Area）儲存類資訊還有
型別的常量池( constant pool)
域(Field)資訊
方法(Method)資訊
除了常量外的所有靜態(static)變數

方法區（Method Area）儲存類資訊請參考：參考部落格

2.2 常量

static final修飾的成員變數都儲存於方法區（Method Area）中

2.3 靜態變數

靜態變數又稱為類變數，類中被static修飾的成員變數都是靜態變數（類變數）
靜態變數之所以又稱為類變數，是因為靜態變數和類關聯在一起，隨著類的載入而存在於方法區（而不是堆中）
八種基本資料型別（byte、short、int、long、float、double、char、boolean）的靜態變數會在方法區開闢空間，並將對應的值儲存在方法方法區，對於引用型別的靜態變數如果未用new關鍵字為引用型別的靜態變數分配物件（如：static Object obj;）那麼物件的引用obj會儲存在方法區中，併為其指定預設值null;若，對於引用型別的靜態變數如果用new關鍵字為引用型別的靜態變數分配物件（如：static Person person = new Person();）,那麼物件的引用person 會儲存在方法區中，並且該物件在堆中的地址也會儲存在方法區中（注意此時靜態變數只儲存了物件的堆地址，而物件本身仍在堆記憶體中）;這個過程還涉及到靜態變數初始化問題，可以參考部落格：靜態變數初始化相關

2.4 方法（Method）

程式執行時會載入類編譯生成的位元組碼，這個過程中靜態變數（類變數）和靜態方法及普通方法對應的位元組碼載入到方法區。
但是！！！方法區中沒有例項變數，這是因為，類載入先於對應類物件的產生，而例項變數是和物件關聯在一起的，沒有物件就不存在例項變數，類載入時沒有物件，所以方法區中沒有例項變數
靜態變數（類變數）和靜態方法及普通方法在方法區（Method Area）儲存方式是有區別的

棧（Stack）

棧（Stack）：執行緒私有的記憶體區域

每個方法（Method）執行時，都會建立一個棧幀，用於儲存區域性變數表、運算元棧、動態連結、方法出口資訊等
棧中所儲存的變數和引用都是區域性的（即：定義在方法體中的變數或者引用），區域性變數和引用都在棧中（包括final的區域性變數）
八種基本資料型別（byte、short、int、long、float、double、char、boolean）的區域性變數（定義在方法體中的基本資料型別的變數）在棧中儲存的是它們對應的值
棧中還儲存區域性的物件的引用（定義在方法體中的引用型別的變數），物件的引用並不是物件本身，而是物件在堆中的地址，換句話說，區域性的物件的引用所指物件在堆中的地址在儲存在了棧中。當然，如果物件的引用沒有指向具體的物件，物件的引用則是null