文档章节

深入Java虚拟机:JVM中的Stack和Heap

~少司命~
 ~少司命~
发布于 2013/02/19 11:09
字数 1547
阅读 55
收藏 2
点赞 0
评论 1


在JVM中,静态属性保存在Stack指令内存区,动态属性保存在Heap数据内存区。本文将从JVM的角度来讲解Java虚拟机的这一机制。

AD:2013大数据全球技术峰会低价抢票中

在JVM中,内存分为两个部分,Stack(栈)和Heap(堆),这里,我们从JVM的内存管理原理的角度来认识Stack和Heap,并通过这些原理认清Java中静态方法和静态属性的问题。

一般,JVM的内存分为两部分:Stack和Heap。

Stack(栈)是JVM的内存指令区。Stack管理很简单,push一定长度字节的数据或者指 令,Stack指针压栈相应的字节位移;pop一定字节长度数据或者指令,Stack指针弹栈。Stack的速度很快,管理很简单,并且每次操作的数据或 者指令字节长度是已知的。所以Java 基本数据类型,Java 指令代码,常量都保存在Stack中。

Heap(堆)是JVM的内存数据区。Heap 的管理很复杂,每次分配不定长的内存空间,专门用来保存对象的实例。在Heap 中分配一定的内存来保存对象实例,实际上也只是保存对象实例的属性值,属性的类型和对象本身的类型标记等,并不保存对象的方法(方法是指令,保存在 Stack中),在Heap 中分配一定的内存保存对象实例和对象的序列化比较类似。而对象实例在Heap 中分配好以后,需要在Stack中保存一个4字节的Heap 内存地址,用来定位该对象实例在Heap 中的位置,便于找到该对象实例。

由于Stack的内存管理是顺序分配的,而且定长,不存在内存回收问题;而Heap 则是随机分配内存,不定长度,存在内存分配和回收的问题;因此在JVM中另有一个GC进程,定期扫描Heap ,它根据Stack中保存的4字节对象地址扫描Heap ,定位Heap 中这些对象,进行一些优化(例如合并空闲内存块什么的),并且假设Heap 中没有扫描到的区域都是空闲的,统统refresh(实际上是把Stack中丢失了对象地址的无用对象清除了),这就是垃圾收集的过程;关于垃圾收集的更 深入讲解请参考51CTO之前的文章《JVM内存模型及垃圾收集策略解析》。

JVM的体系结构 
JVM的体系结构

我们首先要搞清楚的是什么是数据以及什么是指令。然后要搞清楚对象的方法和对象的属性分别保存在哪里。

1)方法本身是指令的操作码部分,保存在Stack中;

2)方法内部变量作为指令的操作数部分,跟在指令的操作码之后,保存在Stack中(实际上是简单类型保存在Stack中,对象类型在Stack中保存地址,在Heap 中保存值);上述的指令操作码和指令操作数构成了完整的Java 指令。

3)对象实例包括其属性值作为数据,保存在数据区Heap 中。

非静态的对象属性作为对象实例的一部分保存在Heap 中,而对象实例必须通过Stack中保存的地址指针才能访问到。因此能否访问到对象实例以及它的非静态属性值完全取决于能否获得对象实例在Stack中的地址指针。

非静态方法和静态方法的区别:

非静态方法有一个和静态方法很重大的不同:非静态方法有一个隐含的传入参数,该参数是JVM给它的,和我们怎么 写代码无关,这个隐含的参数就是对象实例在Stack中的地址指针。因此非静态方法(在Stack中的指令代码)总是可以找到自己的专用数据(在Heap 中的对象属性值)。当然非静态方法也必须获得该隐含参数,因此非静态方法在调用前,必须先new一个对象实例,获得Stack中的地址指针,否则JVM将 无法将隐含参数传给非静态方法。

静态方法无此隐含参数,因此也不需要new对象,只要class文件被ClassLoader load进入JVM的Stack,该静态方法即可被调用。当然此时静态方法是存取不到Heap 中的对象属性的。

总结一下该过程:当一个class文件被ClassLoader load进入JVM后,方法指令保存在Stack中,此时Heap 区没有数据。然后程序技术器开始执行指令,如果是静态方法,直接依次执行指令代码,当然此时指令代码是不能访问Heap 数据区的;如果是非静态方法,由于隐含参数没有值,会报错。因此在非静态方法执行前,要先new对象,在Heap 中分配数据,并把Stack中的地址指针交给非静态方法,这样程序技术器依次执行指令,而指令代码此时能够访问到Heap 数据区了。

静态属性和动态属性

前面提到对象实例以及动态属性都是保存在Heap 中的,而Heap 必须通过Stack中的地址指针才能够被指令(类的方法)访问到。因此可以推断出:静态属性是保存在Stack中的,而不同于动态属性保存在Heap 中。正因为都是在Stack中,而Stack中指令和数据都是定长的,因此很容易算出偏移量,也因此不管什么指令(类的方法),都可以访问到类的静态属 性。也正因为静态属性被保存在Stack中,所以具有了全局属性。

在JVM中,静态属性保存在Stack指令内存区,动态属性保存在Heap数据内存区。

© 著作权归作者所有

共有 人打赏支持
~少司命~
粉丝 3
博文 58
码字总数 8323
作品 0
昌平
高级程序员
加载中

评论(1)

阳光test
阳光test
写的不错,学习了!
【JVM】 java内存区域与内存溢出异常

前言 此系列博客是读《深入理解java虚拟机》所做的笔记整理。 No1. JVM内存管理这堵墙? 对C和C++的开发人员来说,在内存管理领域,他们既拥有每一个对象的“所有权”,也担负着每一个对象生...

binggetong ⋅ 05/07 ⋅ 0

面试中关于Java虚拟机(jvm)的问题看这篇就够了

最近看书的过程中整理了一些面试题,面试题以及答案都在我的文章中有所提到,希望你能在以问题为导向的过程中掌握虚拟机的核心知识。面试毕竟是面试,核心知识我们还是要掌握的,加油~~~ 下面...

snailclimb ⋅ 05/12 ⋅ 0

云计算高级培训,Tomcat运维JVM 虚拟机常识

云计算高级培训,Tomcat运维JVM 虚拟机常识,作为了解JVM 虚拟机的开始。我们很有必要弄明白以下问题。 所谓虚拟机,就是一台虚拟的计算机。他是一款软件,用来执行一系列虚拟计算机指令。大...

长沙千锋 ⋅ 05/17 ⋅ 0

培训云计算学校,虚拟机基本结构讲解

我们要对JVM虚拟机的结构有一个感性的认知。毕竟我们不是编程人员,认知程度达不到那么深入。一个运行时的Java虚拟机实例的天职是:负责运行一个java程序。当启动一个Java程序时,一个虚拟机...

长沙千锋 ⋅ 05/17 ⋅ 0

深入理解java虚拟机阅读笔记(一)————java内存区域

第二章:Java内存区域与内存溢出 2.2 运行时数据区域 2.2.1 程序计数器: (1)、一块较小的内存空间 (2)、可看做当前线程执行的字节码的行号指示器 (3)、字节码解释器工作时通过改变这个...

qq_37468185 ⋅ 05/10 ⋅ 0

《成神之路-基础篇》JVM——JVM内存结构(已完结)

Java内存模型,Java内存管理,Java堆和栈,垃圾回收 本文是《成神之路系列文章》的第一篇,主要是关于JVM的一些介绍。 持续更新中 参考文章: Java虚拟机的内存组成以及堆内存介绍 Java堆和栈...

⋅ 05/05 ⋅ 0

Android Bitmap变迁与原理解析(4.x-8.x)

App开发不可避免的要和图片打交道,由于其占用内存非常大,管理不当很容易导致内存不足,最后OOM,图片的背后其实是Bitmap,它是Android中最能吃内存的对象之一,也是很多OOM的元凶,不过,在...

看书的小蜗牛 ⋅ 05/22 ⋅ 0

JVM学习总结(一)运行时数据区

《深入Java虚拟机》这本书买了有一段时间了,当时看的时候就只是看,并没有边看边总结啥的,最后发现到脑子里面的根本所剩无几了。现在开始要好好归纳总结地再学习一遍。 运行时数据区域 JV...

hensemlee ⋅ 04/22 ⋅ 0

Java堆和栈的区别,JVM的堆和栈的介绍

一、Java的堆内存和栈内存 Java把内存划分成两种:一种是堆内存,一种是栈内存。 堆:主要用于存储实例化的对象,数组。由JVM动态分配内存空间。一个JVM只有一个堆内存,线程是可以共享数据的...

光明辉煌 ⋅ 05/21 ⋅ 0

一篇简单易懂的原理文章,让你把JVM玩弄与手掌之中

jvm原理 Java虚拟机是整个java平台的基石,是java技术实现硬件无关和操作系统无关的关键环节,是java语言生成极小体积的编译代码的运行平台,是保护用户机器免受恶意代码侵袭的保护屏障。JVM...

烂猪皮 ⋅ 05/08 ⋅ 0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

下一页

Redis 单线程 为何却需要事务处理并发问题

Redis是单线程处理,也就是命令会顺序执行。那么为什么会存在并发问题呢? 个人理解是,虽然redis是单线程,但是可以同时有多个客户端访问,每个客户端会有 一个线程。客户端访问之间存在竞争...

码代码的小司机 ⋅ 45分钟前 ⋅ 0

到底会改名吗?微软GVFS 改名之争

微软去年透露了 Git Virtual File System(GVFS)项目,GVFS 是 Git 版本控制系统的一个开源插件,允许 Git 处理 TB 规模的代码库,比如 270 GB 的 Windows 代码库。该项目公布之初就引发了争...

linux-tao ⋅ 55分钟前 ⋅ 0

笔试题之Java基础部分【简】【二】

1.静态变量和实例变量的区别 在语法定义上的区别:静态变量前要加static关键字,而实例变量前则不加。在程序运行时的区别:实例变量属于某个对象的属性,必须创建了实例对象,其中的实例变...

anlve ⋅ 今天 ⋅ 0

Lombok简单介绍及使用

官网 通过简单注解来精简代码达到消除冗长代码的目的 优点 提高编程效率 使代码更简洁 消除冗长代码 避免修改字段名字时忘记修改方法名 4.idea中安装lombnok pom.xml引入 <dependency> <grou...

to_ln ⋅ 今天 ⋅ 0

【转】JS浮点数运算Bug的解决办法

37.5*5.5=206.08 (JS算出来是这样的一个结果,我四舍五入取两位小数) 我先怀疑是四舍五入的问题,就直接用JS算了一个结果为:206.08499999999998 怎么会这样,两个只有一位小数的数字相乘,怎...

NickSoki ⋅ 今天 ⋅ 0

table eg

user_id user_name full_name 1 zhangsan 张三 2 lisi 李四 `` ™ [========] 2018-06-18 09:42:06 星期一½ gdsgagagagdsgasgagadsgdasgagsa...

qwfys ⋅ 今天 ⋅ 0

一个有趣的Java问题

先来看看源码: public class TestDemo { public static void main(String[] args) { Integer a = 10; Integer b = 20; swap(a, b); System.out......

linxyz ⋅ 今天 ⋅ 0

十五周二次课

十五周二次课 17.1mysql主从介绍 17.2准备工作 17.3配置主 17.4配置从 17.5测试主从同步 17.1mysql主从介绍 MySQL主从介绍 MySQL主从又叫做Replication、AB复制。简单讲就是A和B两台机器做主...

河图再现 ⋅ 今天 ⋅ 0

docker安装snmp rrdtool环境

以Ubuntu16:04作为基础版本 docker pull ubuntu:16.04 启动一个容器 docker run -d -i -t --name flow_mete ubuntu:16.04 bash 进入容器 docker exec -it flow_mete bash cd ~ 安装基本软件 ......

messud4312 ⋅ 今天 ⋅ 0

OSChina 周一乱弹 —— 快别开心了,你还没有女友呢。

Osc乱弹歌单(2018)请戳(这里) 【今日歌曲】 @莱布妮子 :分享吴彤的单曲《好春光》 《好春光》- 吴彤 手机党少年们想听歌,请使劲儿戳(这里) @clouddyy :小萝莉街上乱跑,误把我认错成...

小小编辑 ⋅ 今天 ⋅ 9

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

下一页

返回顶部
顶部