JVM 从入门到精通(四)运行时数据区概述及JVM中的线程说明

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文章目录

    • 一、前言
    • 二、Java内存空间
    • 三、Java内存分区介绍
    • 四、Java中的线程与进程
      • 4.1 JVM系统线程分类

一、前言

内存是非常重要的系统资源,是硬盘和CPU的中间仓库及桥梁,承载着操作系统和应用程序的实时运行。JVM内存布局规定了Java在运行过程中内存申请、分配、管理的策略,保证了JVM的稳定高效运行。不同的JVM对于内存的划分方式和管理机制存在着部分差异。结合JVM虚拟机规范,来探讨一下经典的JVM内存布局。

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二、Java内存空间

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JDK8的元数据区+JIT编译产物 就是JDK8以前的方法区。

JavaAPI中的Runtime

public class Runtime
extends Object

Every Java application has a single instance of class Runtime that allows the application to interface with theenvironment in which the application is running. The current runtime can be obtained from the getRuntime method.

每个Java应用程序都有一个Runtime类的实例,该实例允许该应用程序与运行该应用程序的环境进行交互。 当前运行时可以从getRuntime方法获得。

三、Java内存分区介绍

Java虚拟机定了了若干种程序运行期间会使用到的运行时数据区,其中有一些会随着虚拟机启动而创建,随着虚拟机退出而销毁。另外一些则是与线程一一对应的,这些与线程对应的数据区域会随着线程开始和结束而创建和销毁。

如图,灰色的区域为单独线程私有的,红色的为多个线程共享的,即:

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四、Java中的线程与进程

  1. 每个线程:独立包括 程序计数器、栈、本地栈

  2. 线程间共享:堆、堆外内存(方法区、永久代或元空间、代码缓存)

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  • 线程是一个程序里的运行单元,JVM允许一个程序有多个线程并行的执行。

  • 在HotSpot JVM,每个线程都与操作系统的本地线程直接映射。
    当一个Java线程准备好执行以后,此时一个操作系统的本地线程也同时创建。java线程执行终止后。本地线程也会回收。

  • 操作系统负责所有线程的安排调度到任何一个可用的CPU上。一旦本地线程初始化成功,它就会调用Java线程中的run()方法。

    4.1 JVM系统线程分类

如果你使用jconsole或者任何一个调试工具,都能看到在后台有许多线程在运行。这些后台线程不包括调用main方法的main线程以及所有这个main线程自己创建的线程;

这些主要的后台系统线程在HotSpot JVM里主要是以下几个:

  1. 虚拟机线程:这种线程的操作时需要JVM达到安全点才会出现。这些操作必须在不同的线程中发生的原因是他们都需要JVM达到安全点,这样堆才不会变化。这种线程的执行包括“stop-the-world”的垃圾收集,线程栈收集,线程挂起以及偏向锁撤销

  2. 周期任务线程:这种线程是时间周期事件的提现(比如中断),他们一般用于周期性操作的调度执行。

  3. GC线程:这种线程对于JVM里不同种类的垃圾收集行为提供了支持

  4. 编译线程:这种线程在运行时会降字节码编译成本地代码

  5. 信号调度线程:这种线程接收信号并发送给JVM,在它内部通过调用适当的方法进行处理。

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