【Java】JVM内存相关笔记

Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。这些区域有各自的用途，以及创建和销毁的时间，有的区域随着虚拟机进程的启动而一直存在，有些区域则是依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。

在这里插入图片描述
程序计数器：由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换、分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器（对于多核处理器来说是一个内核）都只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。

Java虚拟机栈：虚拟机栈描述的是Java方法执行的线程内存模型：每个方法被执行的时候，Java虚拟机都会同步创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完毕的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
经常有人把Java内存区域笼统地划分为堆内存和栈内存，实际的内存区域划分要比这更复杂。不过这种划分方式的流行也间接说明了程序员最关注的、与对象内存分配关系最密切的区域是“堆”和“栈”两块。其中，“栈”通常就是指这里讲的虚拟机栈，或者更多的情况下只是指虚拟机栈中局部变量表部分。
局部变量表存放了编译期可知的各种Java虚拟机基本数据类型、对象引用。

本地方法栈：与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，其区别只是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的本地方法服务。

Java堆：是虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，Java世界里“几乎”所有的对象实例都在这里分配内存。在《Java虚拟机规范》中对Java堆的描述是：“所有的对象实例以及数组都应当在堆上分配”。
Java堆是垃圾收集器管理的内存区域，并且存储的都只能是对象的实例，将Java堆细分的目的只是为了更好地回收内存，或者更快地分配内存。

方法区：与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。虽然《Java虚拟机规范》中把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫作“非堆”，目的是与Java堆区分开来。《Java虚拟机规范》对方法区的约束是非常宽松的，除了和Java堆一样不需要连续的内存和可以选择固定大小或者可扩展外，甚至还可以选择不实现垃圾收集。相对而言，垃圾收集行为在这个区域的确是比较少出现的。

在这里插入图片描述在Java中，控制内存的权力交给了Java虚拟机，所以我们无法直接在程序中获取创建的变量的内存地址，因此在学习过程中我们可以通过变量的哈希值来显式的展示变量在Java虚拟机中的位置，Java根据哈希值最终分配到计算机的内存中。

例如，对象实例在操作过程中的内存分配可以如此表现
在这里插入图片描述

TestOne testOne=new TestOne();
testOne.setId(123);
testOne.setUid(666);
System.out.println("uid="+testOne.getUid());
System.out.println("uid->"+(String.valueOf(testOne.uid).hashCode()));
System.out.println("id="+testOne.getId());
System.out.println("id->"+(String.valueOf(testOne.id).hashCode()));

testOne.setId(testOne.getUid());
System.out.println("uid="+testOne.getUid());
System.out.println("uid->"+(String.valueOf(testOne.uid).hashCode()));
System.out.println("id="+testOne.getId());
System.out.println("id->"+(String.valueOf(testOne.id).hashCode()));