前一段時間粗略看了一下《深入Java虛擬機 第二版》，可能是因為工作才一年的原因吧，看著十分的吃力。畢竟如果具體到細節(jié)的話，Java虛擬機涉及的內(nèi)容太多了?？赡茉龠^一兩年去看會合適一些吧。

不過看了一遍《深入Java虛擬機》再來理解Java內(nèi)存管理會好很多。接下來一起學(xué)習下Java內(nèi)存管理吧。

請注意上圖的這個：

我們再來復(fù)習下進程與線程吧：

進程是具有一定獨立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動，進程是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。

線程是進程的一個實體，是CPU調(diào)度和分派的基本單位，它是比進程更小的能獨立運行的基本單位。線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源，只擁有一點在運行中必不可少的資源(如程序計數(shù)器，一組寄存器和棧)，但是它可與同屬一個進程的其他的線程共享進程所擁有的全部資源。

似乎現(xiàn)在更好理解了一些：

方法區(qū)和堆是分配給進程的，也就是所有線程共享的。

而棧和程序計數(shù)器，則是分配給每個獨立線程的，是運行過程中必不可少的資源。

下面我們逐個看下棧、堆、方法區(qū)和程序計數(shù)器。

1、方法區(qū)（Method Area）

方法區(qū)（Method Area）與Java堆一樣，是各個線程共享的內(nèi)存區(qū)域，它用于存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。雖然Java虛擬機規(guī)范把方法區(qū)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(yīng)該是與Java堆區(qū)分開來。

2、程序計數(shù)器（Program Counter Register）

程序計數(shù)器（Program Counter Register）是一塊較小的內(nèi)存空間，它的作用可以看做是當前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器。在虛擬機的概念模型里（僅是概念模型，各種虛擬機可能會通過一些更高效的方式去實現(xiàn)），字節(jié)碼解釋器工作時就是通過改變這個計數(shù)器的值來選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理、線程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能都需要依賴這個計數(shù)器來完成。

下面重點解下Java內(nèi)存管理中的棧和堆。

3、棧（Stacks）

在Java中，JVM中的棧記錄了線程的方法調(diào)用。每個線程擁有一個棧。在某個線程的運行過程中，如果有新的方法調(diào)用，那么該線程對應(yīng)的棧就會增加一個存儲單元，即幀(frame)。在frame中，保存有該方法調(diào)用的參數(shù)、局部變量和返回地址。

Java的參數(shù)和局部變量只能是基本類型的變量(比如int)，或者對象的引用(reference)。因此，在棧中，只保存有基本類型的變量和對象引用。引用所指向的對象保存在堆中。(引用可能為Null值，即不指向任何對象)。

當被調(diào)用方法運行結(jié)束時，該方法對應(yīng)的幀將被刪除，參數(shù)和局部變量所占據(jù)的空間也隨之釋放。線程回到原方法，繼續(xù)執(zhí)行。當所有的棧都清空時，程序也隨之運行結(jié)束。

本地方法棧與虛擬機棧的區(qū)別：

本地方法棧（Native Method Stacks）與虛擬機棧所發(fā)揮的作用是非常相似的，其區(qū)別不過是虛擬機棧為虛擬機執(zhí)行Java方法（也就是字節(jié)碼）服務(wù)，而本地方法棧則是為虛擬機使用到的Native方法服務(wù)。虛擬機規(guī)范中對本地方法棧中的方法使用的語言、使用方式與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并沒有強制規(guī)定，因此具體的虛擬機可以自由實現(xiàn)它。甚至有的虛擬機（譬如Sun HotSpot虛擬機）直接就把本地方法棧和虛擬機棧合二為一。與虛擬機棧一樣，本地方法棧區(qū)域也會拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError異常。

4、堆（Heap）

堆是JVM中一塊可自由分配給對象的區(qū)域。當我們談?wù)摾厥?garbage collection)時，我們主要回收堆(heap)的空間。

Java的普通對象存活在堆中。與棧不同，堆的空間不會隨著方法調(diào)用結(jié)束而清空。因此，在某個方法中創(chuàng)建的對象，可以在方法調(diào)用結(jié)束之后，繼續(xù)存在于堆中。這帶來的一個問題是，如果我們不斷的創(chuàng)建新的對象，內(nèi)存空間將最終消耗殆盡。

垃圾回收（Garbage Collection，GC）

垃圾回收(garbage collection，簡稱GC)可以自動清空堆中不再使用的對象。垃圾回收機制最早出現(xiàn)于1959年，被用于解決Lisp語言中的問題。垃圾回收是Java的一大特征。并不是所有的語言都有垃圾回收功能。比如在C/C++中，并沒有垃圾回收的機制。程序員需要手動釋放堆中的內(nèi)存。

由于不需要手動釋放內(nèi)存，程序員在編程中也可以減少犯錯的機會。利用垃圾回收，程序員可以避免一些指針和內(nèi)存泄露相關(guān)的bug(這一類bug通常很隱蔽)。但另一方面，垃圾回收需要耗費更多的計算時間。垃圾回收實際上是將原本屬于程序員的責任轉(zhuǎn)移給計算機。使用垃圾回收的程序需要更長的運行時間。

在Java中，對象的是通過引用使用的(把對象相像成致命的毒物，引用就像是用于提取毒物的鑷子)。如果不再有引用指向?qū)ο?，那么我們就再也無從調(diào)用或者處理該對象。這樣的對象將不可到達(unreachable)。垃圾回收用于釋放不可到達對象所占據(jù)的內(nèi)存。這是垃圾回收的基本原則。

早期的垃圾回收采用引用計數(shù)(reference counting)的機制。每個對象包含一個計數(shù)器。當有新的指向該對象的引用時，計數(shù)器加1。當引用移除時，計數(shù)器減1。當計數(shù)器為0時，認為該對象可以進行垃圾回收。

然而，一個可能的問題是，如果有兩個對象循環(huán)引用(cyclic reference)，比如兩個對象互相引用，而且此時沒有其它(指向A或者指向B)的引用，我們實際上根本無法通過引用到達這兩個對象。

因此，我們以棧和static數(shù)據(jù)為根(root)，從根出發(fā)，跟隨所有的引用，就可以找到所有的可到達對象。也就是說，一個可到達對象，一定被根引用，或者被其他可到達對象引用。

以上就是詳解JAVA 內(nèi)存管理的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于JAVA 內(nèi)存管理的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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