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Java JVM——3.运行时数据区概述及线程

运行时数据区概述

在JVM 中的位置


内部划分

  当我们通过前面的:类的加载 → 验证 → 准备 → 解析 → 初始化 这几个阶段完成后,执行引擎就会对我们的类进行使用,同时执行引擎将会使用到我们的运行时数据区。

  运行时数据区处在JVM 的内存区域。我们通过磁盘或者网络IO得到的数据,都需要先加载到内存中,然后CPU从内存中获取数据进行读取,也就是说内存充当了CPU和磁盘之间的桥梁。

  JVM 的运行时数据区分为线程私有区域(程序计数器、虚拟机栈、本地方法区)、线程共享区域(堆、方法区)和直接内存,如图所示:

 JVM 的内存区域


线程

运行时数据区与线程

  线程私有区域的生命周期与线程相同,随线程的启动而创建,随线程的结束而销毁。在 JVM 内,每个线程都与操作系统的本地线程直接映射,因此这部分内存区域的存在与否和本地线程的启动和销毁对应。

  线程共享区域随虚拟机的启动而创建,随虚拟机的关闭而销毁。

  直接内存也叫作堆外内存,它并不是 JVM 运行时数据区的一部分,但在并发编程中被频繁使用。JDK 的 NIO 模块提供的基于 Channel 与 Buffer 的 I/O 操作方式就是基于堆外内存实现的,NIO 模块通过调用 Native 函数库直接在操作系统上分配堆外内存,然后使用 DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用对内存进行操作,Java 进程可以通过堆外内存技术避免在 Java 堆和 Native 堆中来回复制数据带来的资源占用和性能消耗,因此堆外内存在高并发应用场景下被广泛使用(Netty、Flink、HBase、Hadoop 都有用到堆外内存)。


JVM 系统线程

  当你使用console或者是任何一个调试工具,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public static void main(String[])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:

*虚拟机线程:这种线程的操作是需要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。这种线程的执行类型包括"stop-the-world"的垃圾收集,线程栈收集,线程挂起以及偏向锁撤销。

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

*GC线程:这种线程对在JVM里不同种类的垃圾收集行为提供了支持。

*编译线程:这种线程在运行时会将字节码编译成到本地代码。

*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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