Division des zones de mémoire en Java

Qu'est-ce que la JVM ?

JVM est l'abréviation de Java Virtual Machine. JVM est une spécification pour les appareils informatiques. Il s'agit d'un ordinateur fictif qui est simulé sur un ordinateur réel. La machine virtuelle Java comprend un ensemble d'instructions de bytecode, un ensemble de registres, une pile, un tas de garbage collection et un champ de méthode de stockage.

JVM protège les informations liées à des plates-formes de système d'exploitation spécifiques, de sorte que les programmes Java n'ont besoin que de générer du code cible (bytecode) qui s'exécute sur la machine virtuelle Java et peuvent s'exécuter sur plusieurs plates-formes sans modification. Lorsque la JVM exécute le bytecode, elle interprète finalement le bytecode en instructions machine à exécuter sur la plate-forme spécifique.

Zone de mémoire JVM

JVM divisera la mémoire qu'elle gère en plusieurs zones au moment de l'exécution, chaque zone a son propre objectif et son propre cycle de vie. Ci-dessous nous les décomposons un par un selon les images de la partition mémoire :

Registre du compteur de programme (Registre du compteur de programme)

Le Le compteur de programme occupe une petite quantité de mémoire. Son rôle peut être considéré comme un indicateur du bytecode exécuté par le thread actuel. En modifiant la valeur du compteur, l'instruction de bytecode suivante peut être obtenue.

Lorsque le compteur du programme exécute la méthode Native, la valeur du compteur est vide (non définie).

Le compteur de programme est privé par thread et un est attribué à chaque thread.

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Pile de machines virtuelles (VM Stack)

La pile de machines virtuelles est exécutée pour le service de méthode Java JVM, lorsque chaque méthode est exécutée, un cadre de pile sera créé pour stocker la table de variables locales, la pile d'opérandes, le lien dynamique, la sortie de méthode et d'autres informations. De l'appel à la fin de l'exécution de chaque méthode, cela correspond au processus de poussée d'un frame de pile depuis la pile de la machine virtuelle jusqu'à son extraction.

Les données suivantes sont stockées dans la table des variables locales de la pile de la machine virtuelle :

Données de type de base (booléen, octet, char, court, int, flottant, long, double)

Référence d'objet (type de référence)

Type returnAddress (pointe vers l'adresse d'une instruction de bytecode)

Il est à noter que l'espace mémoire requis pour la table de variables locales est déterminé lors de la compilation, la taille ne changera plus.

La pile de machines virtuelles est également privée de thread, et chaque thread se verra en attribuer un.

JVM prévoit deux exceptions pour la pile de la machine virtuelle :

StackOverflowError : La profondeur de pile demandée par le thread est supérieure à la profondeur autorisée par la machine virtuelle.

OutOfMemoryError : si la pile de machines virtuelles peut être étendue dynamiquement, mais qu'une mémoire insuffisante ne peut pas être demandée pendant l'expansion.

Pile de méthodes natives

La pile de méthodes locales est similaire à la pile de machines virtuelles. La principale différence est que la pile de méthodes locales fournit spécifiquement des services pour les méthodes natives.

Méthode native : La méthode déclarée par le mot-clé Native en java, implémentée en langage non-java, fait référence à la méthode du langage tiers fournie par la bibliothèque locale.

La pile de méthodes locales est également privée au thread, et chaque thread se verra en attribuer un.

Heap

Le tas est une zone mémoire partagée par tous les threads. Il est créé au démarrage de la JVM. Il s'agit généralement du plus grand espace de la JVM. Le garbage collector (la zone principale gérée par GC).

Les principales données stockées dans le tas sont :

Objets

Tableaux

Le tas peut être physiquement discontinu, du moment qu'il est logiquement continu, donc une zone mémoire extensible.

Lorsque la taille de la mémoire du tas n'est pas suffisante pour créer l'objet ou le tableau et ne peut pas être étendue, une exception OutOfMemoryError sera levée.

Zone de méthode

La zone de méthode est également une zone mémoire partagée par tous les threads.

Les principales données stockées dans la zone de méthode sont :

Informations de classe qui ont été chargées par la JVM

Constante (à partir de jdk1.7, le pool de constantes d'exécution a été déplacé vers le tas)

Variables statiques

Code et autres données compilées par un compilateur juste à temps

Le garbage collector (GC) apparaît rarement dans cette zone, et l'objectif principal du recyclage de la mémoire est le pool constant de recyclage et de déchargement des types.

Lorsque la zone de méthode ne peut pas répondre aux exigences d'allocation de mémoire, une exception OutOfMemoryError sera levée.

Constant Pool (Runtime Constant Pool)

Le pool de constantes fait partie de la zone de méthode et est utilisé pour stocker divers littéraux et références de symboles générés lors de la compilation. Les constantes peuvent être placées dans le pool à la fois au moment de la compilation et au moment de l'exécution (intern() de String). La mémoire est limitée et une exception OutOfMemoryError est levée lorsqu'elle ne peut pas être demandée.

À partir de jdk1.7, le pool de constantes d'exécution a été déplacé vers le tas.

Mémoire directe

La mémoire directe n'est pas la zone de données de la mémoire d'exécution de la JVM, ni la mémoire définie dans la spécification JVM.

La mémoire directe occupe la taille de la mémoire physique. Vous devez faire attention à inclure la mémoire directe lors de l'allocation de mémoire JVM. Sinon, une exception OutOfMemoryError peut se produire lors de l'expansion dynamique de la mémoire.

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