JVM 运行时数据区与JMM 内存模型

目录
  • 1. JVM 运行时数据区
  • 2. JMM 内存模型
    • 硬件内存模型
    • JMM
  • 3. 可见行与 volatile 关键字

1. JVM 运行时数据区

JVM运行时数据区可以分为元空间，堆，虚拟机栈，本地方法栈，程序计数器五大块。

  • 元空间（方法区）：存放类模版对象，是线程共享的区域，在磁盘上，一般不会GC
  • 堆空间：线程共享的区域，对象创建与GC的主要阵地
  • 虚拟机栈：线程私有的，基本组成单位是栈帧，每个栈帧对应一个方法，栈帧组成如下
    • 局部变量表：存放方法变量信息
    • 操作数栈：方法运行的区域
    • 动态链接：指向方法模板对象，与虚方法表一起实现方法重写
    • 返回地址：方法的返回地址
  • 本地方法栈：线程私有，本地方法的执行区域
  • 程序计数器：线程私有，负责在线程上下文切换的过程中记录线程执行到了哪个位置

2. JMM 内存模型

硬件内存模型

通常情况下，当CPU需要读取主存时，它会将主存的部分读到CPU缓存中或者内部寄存器中，然后在寄存器中执行操作。当CPU需要将结果写回到主存中去时，它会将内部寄存器的值刷新到缓存中，然后在某个时间点将值刷新回主存。

在多处理器系统中，每个处理器都有自己的高速缓存，而它们又共享同一主内存，因此就会存在缓存一致性问题。为了解决一致性的问题，需要各个处理器访问缓存时都遵循一些协议，在读写时要根据协议来进行操作，这类协议有MSI、MESI等。

JMM

JMM内存模型将内容分为了线程私有内存与主内存两部分，其与我们之前提到的硬件内存模型的对应关系如下所示：

私有内存与主内存的交互由如下八种操作控制：

3. 可见行与 volatile 关键字

一言以蔽之，volatile 关键字通过内存屏障的形式来阻止指令重排，以维护变量的有序性与可见行。

一行代码到执行的过程中要经历以下的阶段：

volatile 关键字有如下两个作用：

  • 保证被 volatile 修饰的共享变量对所有线程总是可见的，也就是当一个线程修改了被 volatile 修饰共享变量的值，新值总是可以被其他线程立即得知。
  • 禁止指令重排序优化。

JVM中提供了四类内存屏障指令：

  • loadload：两个读取操作之间
  • storestore：两个写操作之间
  • loadstore：读写操作之间
  • storelosd：写读操作之间

到此这篇关于JVM 运行时数据区与JMM 内存模型的文章就介绍到这了,更多相关JMM 内存模型内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

赞 (0)

相关推荐

  • JVM内存模型/内存空间:运行时数据区

    JVM内存模型/内存空间:运行时数据区

    目录 JVM内存模型/内存空间 ① 程序计数器 (Program Counter Register) ② Java虚拟机栈 (VM Stack) ③ 本地方法栈 (Native Method Stack) ④ Java堆 (Java Heap) ⑤ 方法区(Method Area) ⑥ 运行时常量池 (Running Constant Pool) [特] 直接内存 总结 JVM内存模型/内存空间 Java虚拟机JVM运行起来,就会给内存划分空间,这块空间成为运行时数据区. 运行时数据区主要划分为

  • Java JVM运行时数据区(Run-Time Data Areas)

    Java JVM运行时数据区(Run-Time Data Areas)

    1.官网概括 引用官网说法: The Java Virtual Machine defines various run-time data areas that are used during execution of a program. Some of these data areas are created on Java Virtual Machine start-up and are destroyed only when the Java Virtual Machine exits.

  • Java内存模型与JVM运行时数据区的区别详解

    首先,这两者是完全不同的概念,绝对不能混为一谈. 1.什么是Java内存模型? Java内存模型是Java语言在多线程并发情况下对于共享变量读写(实际是共享变量对应的内存操作)的规范,主要是为了解决多线程可见性.原子性的问题,解决共享变量的多线程操作冲突问题. 多线程编程的普遍问题是: 所见非所得 无法肉眼检测程序的准确性 不同的运行平台表现不同 错误很难复现 故JVM规范规定了Java虚拟机对多线程内存操作的一些规则,主要集中体现在volatile和synchronized这两个关键字. vo

  • JVM运行时数据区划分原理详解

    Java内存空间 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的高效稳定运行.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(对于Hotspot主要指方法区) (图源阿里)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

  • Java内存模型JMM与volatile

    Java内存模型JMM与volatile

    目录 1.Java内存模型 2.并发三大特性 2.1.原子性 2.2.可见性 2.3.有序性 3.两个规则 3.1.happens-before规则 3.2.as-if-serial 4.volatile 4.1.volatile 禁止重排优化的实现 4.2.MESI缓存一致性协议 1.Java内存模型 JAVA定义了一套在多线程读写共享数据时时,对数据的可见性.有序性和原子性的规则和保障.屏蔽掉不同操作系统间的微小差异. Java内存模型(Java Memory Model)是一种抽象的概念,

  • JAVA JVM运行时数据区详解

    JAVA JVM运行时数据区详解

    目录 一.前言 二.运行时数据区整体概架构 三.程序计数器 四.虚拟机栈 1.栈的特点 2.栈帧的内部结构 3.局部变量表 4.操作数栈 5.动态链接 6.方法返回地址 五.本地方法栈 六.堆 1.设置堆大小的参数 2.对象分配过程 3.堆中的GC 4.内存分配策略 5.什么是TLAB 6.堆是分配对象存储的唯一选择吗? 七.方法区 1.方法区概述 2.设置方法区内存大小 3.如何解决OOM问题? 4.方法区存储什么 5.方法区的演进细节 6.方法区的GC 总结 一.前言 这是JVM系列文章的第

  • JVM运行时数据区原理解析

    JVM运行时数据区原理解析

    前言 Java虚拟机定义了若干种程序运行期间会使用的运行时数据区域,其中一些会随着虚拟机启动而创建,随着虚拟机的退出而销毁.另外一些则是和线程一一对应,这些与线程对应的数据区域随着线程开始而创建,线程的结束而销毁. PC寄存器 PC寄存器是一块较小的内存空间,可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器,每条线程都要一个独立的PC寄存器,这个内存也是线程私有的内存.正在执行 java 方法的话,PC寄存器是记录的是虚拟机字节码指令的地址(当前指令的地址).如果还是 Native 方法,则为und

  • 面试时必问的JVM运行时数据区详解

    面试时必问的JVM运行时数据区详解

    目录 前言 正文 1.运行时数据区(Run-Time Data Areas) 1)程序计数器(Program Counter Register) 2)Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks) 3)本地方法栈(Native Method Stacks) 4)堆(Heap) 5)方法区(Method Area) 6)运行时常量池(Run-Time Constant Pool) 2.Java 中有哪几种常量池? 3.class 文件常量池 4.运行时常量池 5.字符串

  • Java内存模型(JMM)及happens-before原理

    我们知道java程序是运行在JVM中的,而JVM就是构建在内存上的虚拟机,那么内存模型JMM是做什么用的呢? 我们考虑一个简单的赋值问题: int a=100; JMM考虑的就是什么情况下读取变量a的线程可以看到值为100.看起来这是一个很简单的问题,赋值之后不就可以读到值了吗? 但是上面的只是我们源码的编写顺序,当把源码编译之后,在编译器中生成的指令的顺序跟源码的顺序并不是完全一致的.处理器可能采用乱序或者并行的方式来执行指令(在JVM中只要程序的最终执行结果和在严格串行环境中执行结果一致,这

  • JVM 运行时数据区与JMM 内存模型

    目录 1. JVM 运行时数据区 2. JMM 内存模型 硬件内存模型 JMM 3. 可见行与 volatile 关键字 1. JVM 运行时数据区 JVM运行时数据区可以分为元空间,堆,虚拟机栈,本地方法栈,程序计数器五大块. 元空间(方法区):存放类模版对象,是线程共享的区域,在磁盘上,一般不会GC 堆空间:线程共享的区域,对象创建与GC的主要阵地 虚拟机栈:线程私有的,基本组成单位是栈帧,每个栈帧对应一个方法,栈帧组成如下 局部变量表:存放方法变量信息 操作数栈:方法运行的区域 动态链接:

  • 深入理解Java运行时数据区_动力节点Java学院整理

    深入理解Java运行时数据区_动力节点Java学院整理

    JVM体系结构和运行时数据区概述 要理解JVM的运行时数据区, 必须先要理解JVM的体系结构, 因为虚拟机的体系结构基本上解释了"为什么会有这些运行时数据区" . JVM的体系结构如下: 由此可见, 运行时数据区的划分, 是和JVM的体系结构相关的. 本文主要介绍运行时数据区的划分, 对体系结构不做深入的讲解. 简单概括一下, 类加载器子系统用于将class文件加载到虚拟机的运行时数据区中(准确的说应该是方法区) . 可以认为执行引擎是字节码的执行机制, 一个线程可以看做是一个执行引擎

  • java虚拟机运行时数据区分析

    JVMmemorymodel 这篇文章主要介绍在JVM规范中描述的运行时数据区(RuntimeDataAreas).这些区域设计用来存储被JVM自身或者在JVM上运行的程序所是用的数据. 我们先总览JVM,然后介绍下字节码,最后介绍不同的数据区域. 总览 JVM作为操作系统的抽象,保证同样的代码在不同的硬件或操作系统上的行为一致. 比如: 对于基本类型int,无论在16位/32位/64位操作系统上,都是一个32位有符号整数.范围从-2^31到2^31-1 无论操作系统或者硬件是大字节序还是小字节

随机推荐