淺析jvm與jmm模型結構與關系

java內存模型(以下簡稱jmm)和java虛擬機模型(以下簡稱jvm)之間的關系,下面將詳細講述。

一 jvm結構

jvm的內部結構如下圖所示,這張圖很清楚形象的描繪了整個JVM的內部結構,以及各個部分之間的交互和作用。

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1 Class Loader(類加載器)就是將Class文件加載到內存,再說的詳細一點就是,把描述類的數據從Class文件加載到內存,并對數據進行校驗、轉換解析和初始化,最終形成可以被虛擬機直接使用的Java類型,這就是類加載器的作用。

2 Run Data Area(運行時數據區) 就是我們常說的JVM管理的內存了,也是我們這里主要討論的部分。運行數據區是整個JVM的重點。我們所有寫的程序都被加載到這里,之后才開始運行。這部分也是我們這里將要討論的重點。

3 Execution engine(執行引擎) 是Java虛擬機最核心的組成部分之一。執行引擎用于執行指令,不同的java虛擬機內部實現中,執行引擎在執行Java代碼的時候可能有解釋執行(解釋器執行)和編譯執行(通過即時編譯器產生本地代碼執行,例如BEA JRockit),也有可能兩者兼備。任何JVM specification實現(JDK)的核心都是Execution engine,不同的JDK例如Sun 的JDK 和IBM的JDK好壞主要就取決于他們各自實現的Execution engine的好壞。

4 Native interface 與native libraries交互,是其它編程語言交互的接口。當調用native方法的時候,就進入了一個全新的并且不再受虛擬機限制的世界,所以也很容易出現JVM無法控制的native heap OutOfMemory。

二 Run Data Area(運行時數據區)

三 jmm

Java內存模型(Java Memory Model,JMM)JMM主要是為了規定了線程和內存之間的一些關系。根據JMM的設計,系統存在一個主內存(Main Memory),Java中所有變量都儲存在主存中,對于所有線程都是共享的。每條線程都有自己的工作內存(Working Memory),工作內存中保存的是主存中某些變量的拷貝,線程對所有變量的操作都是在工作內存中進行,線程之間無法相互直接訪問,變量傳遞均需要通過主存完成。

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四 jvm和jmm之間的關系

jmm中的主內存、工作內存與jvm中的Java堆、棧、方法區等并不是同一個層次的內存劃分,這兩者基本上是沒有關系的,如果兩者一定要勉強對應起來,那從變量、主內存、工作內存的定義來看,主內存主要對應于Java堆中的對象實例數據部分,而工作內存則對應于虛擬機棧中的部分區域。從更低層次上說,主內存就直接對應于物理硬件的內存,而為了獲取更好的運行速度,虛擬機(甚至是硬件系統本身的優化措施)可能會讓工作內存優先存儲于寄存器和高速緩存中,因為程序運行時主要訪問讀寫的是工作內存。

五 參考資料

深入理解java虛擬機(第二版)

http://www.codeweblog.com/jvm-jmm/

https://segmentfault.com/q/1010000004885908

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