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如何从编程的本质理解JVM内存模型

如何从编程的本质理解JVM内存模型

一般聊JVM内存模型都是把图截出来,然后对着图,解释上面堆、栈之类的概念。这篇将分享下,如何从编程的本质上理解,JVM内存模型是什么样子,为什么是这个样子,不再死记硬背。

编程的本质

编程的本质是什么,有这么一句话,程序=算法+数据结构。这里的"算法"其实相当宽泛,而平时理解的算法是指诸如排序、查找等操作,相对狭隘。所以换一个解释,我们把算法解释为对数据执行操作,简称执行。这样,程序的本质便是数据+执行而JVM作为JAVA程序的执行载体,必然从逻辑上与其相对应。

JVM内存模型

因此,JVM内存模型可以分为这么两部分:数据区、执行区。

数据区

任何程序,无论实现语言,它的数据总是可分为两类:元数据和业务数据。

    元数据,指描述语言本身的数据,如类信息、指针、引用、即时编译代码等等。业务数据,是指功能需求的数据,比如人事系统中的人员、部门数据,在面向对象的语言中以对象的形式存在。而在JVM内存模型中,元数据对应方法区(Method Area),而业务数据对应着Java堆(Java Heap)。书中解释如下:Java堆:存放对象实例和数组。方法区:存储加载的类信息、常量、静态变量、即时编译代码等因此,图示如下。

执行区

执行部分,首先我们得理解程序执行的基本单位是什么,是方法(或称函数)通常的程序入口是main方法,单元测试也是基于方法。平时交流时,也会说调下这个对象的方法,而不是调下这个对象。甚至还有专门的函数式编程。而在Java中,方法分为两种:Java方法和Native方法在内存模型中,Java方法对应Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks),Native方法对应本地方法栈(Native Method Stack)书中解释如下:

    Java虚拟机栈是方法执行的内存模型。

    本地方法栈为虚拟机使用Native方法服务。除此之外,再加上程序计数器(Program Counter Register),为当前线程所执行的字节码的提供行号指示。主要的内存模型就画出来了。其中,数据区是通用的,所以线程共有,而执行区是线程执行自己的,所以线程私有。

    JVM内存模型

    再加上真正去执行程序的执行引擎,链接本地方法库,JVM内存模型就很好理解了。对比下书上的结构,逻辑上一致。以上。

    参考资料

    《深入理解Java虚拟机》

    作者

作者:初开我的开发小站:http://dev.chukai.pro, 1, 0, 9);