java運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū)域和類結(jié)構(gòu)詳解

更新時間：2021年07月31日 10:35:26 作者：xiaoluo5238

這篇文章主要介紹了java運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū)域和類結(jié)構(gòu)，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

Java運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū)域

java運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū)可以分為：方法區(qū)、虛擬機(jī)棧、本地方法棧、堆和程序計數(shù)器

線程私有：虛擬機(jī)棧、本地方法棧、程序計數(shù)器

線程共享：方法區(qū)、堆

一塊較小的內(nèi)存空間，當(dāng)前線程所執(zhí)行字節(jié)碼的行號指示器，它是程序控制流的指示器，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。

每條線程都擁有一個獨(dú)立的程序計數(shù)器。

線程私有的，它的生命周期與線程相同。

每個方法被執(zhí)行時，java虛擬機(jī)都會創(chuàng)建一個棧幀，用于存儲 局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、方法出口等信息

動態(tài)鏈接：符號在運(yùn)行中轉(zhuǎn)化為直接引用的過程，就是動態(tài)連接（預(yù)支對應(yīng)的靜態(tài)連接，是指類加載階段將靜態(tài)的符號引用轉(zhuǎn)成）。

作用于java虛擬機(jī)棧類似，不過作用的是本地的native 方法。

線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，用來存放對象實例?！皫缀酢彼械膶ο蠖挤峙湓诙阎?。

由于及時編譯，特別是逃逸分析技術(shù)日益請打，對象也不一定分配在堆中（可能棧上分配和標(biāo)量替換）。

java堆中可以劃分出多個線程私有的分配緩沖區(qū)（TLAB）來提高對象分配效率，這個TLAB只保證該線程才能在此分配，但是所有線程都是可以進(jìn)行訪問的。

線程共享，存放虛擬機(jī)加載的類型信息、常量、靜態(tài)變量、即時編輯器編譯后的代碼緩存等數(shù)據(jù)。

方法區(qū)的運(yùn)行時常量池：存放類加載器中加載Class文件中的常量池表。

字節(jié)碼new 指令 -> 檢查常量池 ->類加載器（加載、連接（檢查、準(zhǔn)備、解析）、初始化）

檢查后，就要為新生對象進(jìn)行內(nèi)存分配了。分配策略：

在這里插入圖片描述

分析對象的作用域是否在本方法中，如果只有在本方法中，那么他可以棧上分配，逃逸分析jdk7以后是默認(rèn)開啟的。

new 的對象不一定在堆中，他可能在棧上分配和標(biāo)量替換

棧上分配：JVM調(diào)優(yōu)方式之一，方法的對象如果不逃逸在外，那么它可以分配在棧上，他的生命周期與方法調(diào)用一致，減小GC的壓力。

標(biāo)量替換：如果對象不存在逃逸，JVM可能不會創(chuàng)建該對象，而是將該對象變量分解成若干個成員變量所替換，這樣就可以在棧幀或寄存器上分配（不用連續(xù)的空間），jdk7默認(rèn)開啟。標(biāo)量替換優(yōu)先于棧上分配。

Eden中分配內(nèi)存時，如果多個線程都同時分配內(nèi)存，會造成指針碰撞情況，為了提高對象分配效率，使用TLAB。

線程初始化時，會申請一點指定大小的內(nèi)存，只提供當(dāng)前線程進(jìn)行內(nèi)存分配，這樣每個線程都單獨(dú)擁有一個空間。

TLAB是虛擬機(jī)在堆內(nèi)存的eden劃分出來的一塊專用空間。

TLAB沒有沒有足夠空間來滿足操作時，需要向當(dāng)前線程重新申請新的TLAB

class 字節(jié)碼的文件結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格按照順序記性解析

類型	名稱	備注
u4	magic	魔數(shù)，識別Class文件格式,值為：0XCAFEBABE
u2	minor_version	副版本號
u2	major_version	主版本號，45-？，JDK13為57，JDK8為52
u2	constant_pool_count	常量池計算器
cp_info	constant_pool	常量池，class資源庫
u2	access_flags	訪問標(biāo)志，public、final等9個標(biāo)志。有16個標(biāo)志位，每一位標(biāo)識一種訪問標(biāo)志。
u2	this_flags	類索引，常量池中的索引值
u2	super_class	父類索引，常量池中的索引值
u2	interfaces_count	接口計數(shù)器
u2	interfaces	接口索引集合,常量池中的索引值
u2	fields_count	字段個數(shù)
field_info	fields	字段集合, 字段標(biāo)志（public、static等）、字段名常量索引、描述常量索引（類型）
u2	methods_count	方法計數(shù)器
method_info	methods	方法集合,和字段集合差不多，方法標(biāo)志、方法名索引、方法描述索引（返回類型、方法參數(shù)列表）
u2	attributes_count	附加屬性計數(shù)器
attribute_info	attributes	附加屬性集合