JVM內存結構

我們都知道，Java代碼是要運行在虛擬機上的，而虛擬機在執行Java程序的過程中會把所管理的內存劃分為若干個不同的數據區域，這些區域都有各自的用途。其中有些區域隨著虛擬機進程的啟動而存在，而有些區域則依賴用戶線程的啟動和結束而建立和銷毀。在《Java虛擬機規范(Java SE 8)》中描述了JVM運行時內存區域結構如下：

1、以上是Java虛擬機規范，不同的虛擬機實現會各有不同，但是一般會遵守規范。

2、規范中定義的方法區，只是一種概念上的區域，并說明了其應該具有什么功能。但是并沒有規定這個區域到底應該處于何處。所以，對于不同的虛擬機實現來說，是由一定的自由度的。

3、不同版本的方法區所處位置不同，上圖中劃分的是邏輯區域，并不是絕對意義上的物理區域。因為某些版本的JDK中方法區其實是在堆中實現的。

4、運行時常量池用于存放編譯期生成的各種字面量和符號應用。但是，Java語言并不要求常量只有在編譯期才能產生。比如在運行期，String.intern也會把新的常量放入池中。

5、除了以上介紹的JVM運行時內存外，還有一塊內存區域可供使用，那就是直接內存。Java虛擬機規范并沒有定義這塊內存區域，所以他并不由JVM管理，是利用本地方法庫直接在堆外申請的內存區域。

6、堆和棧的數據劃分也不是絕對的，如HotSpot的JIT會針對對象分配做相應的優化。

總結：JVM內存結構，由Java虛擬機規范定義。描述的是Java程序執行過程中，由JVM管理的不同數據區域。各個區域有其特定的功能。

Java內存模型

Java內存模型看上去和Java內存結構(JVM內存結構)差不多，很多人會誤以為兩者是一回事兒，其實不然。

在前面的關于JVM的內存結構的圖中，我們可以看到，其中Java堆和方法區的區域是多個線程共享的數據區域。也就是說，多個線程可能可以操作保存在堆或者方法區中的同一個數據。這也就是我們常說的“Java的線程間通過共享內存進行通信”。

Java內存模型是根據英文Java Memory Model(JMM)翻譯過來的。其實JMM并不像JVM內存結構一樣是真實存在的。他只是一個抽象的概念。JSR-133:Java Memory Model and Thread Specification中描述了，JMM是和多線程相關的，他描述了一組規則或規范，這個規范定義了一個線程對共享變量的寫入時對另一個線程是可見的。

總結：Java的多線程之間是通過共享內存進行通信的，而由于采用共享內存進行通信，在通信過程中會存在一系列如可見性、原子性、順序性等問題，而JMM就是圍繞著多線程通信以及與其相關的一系列特性而建立的模型。JMM定義了一些語法集，這些語法集映射到Java語言中就是volatile、synchronized等關鍵字。

在Java中，JMM是一個非常重要的概念，正是由于有了JMM，Java的并發編程才能避免很多問題。

Java對象模型

Java是一種面向對象的語言，而Java對象在JVM中的存儲也是有一定的結構的。而這個關于Java對象自身的存儲模型稱之為Java對象模型。

HotSpot虛擬機中，設計了一個OOP-Klass Model。OOP(Ordinary Object Pointer)指的是普通對象指針，而Klass用來描述對象實例的具體類型。

每一個Java類，在被JVM加載的時候，JVM會給這個類創建一個instanceKlass，保存在方法區，用來在JVM層表示該Java類。當我們在Java代碼中，使用new創建一個對象的時候，JVM會創建一個instanceOopDesc對象，這個對象中包含了對象頭以及實例數據。

這就是一個簡單的Java對象的OOP-Klass模型，即Java對象模型。

總結

JVM內存結構，和Java虛擬機的運行時區域有關。Java內存模型，和Java的并發編程有關。Java對象模型，和Java對象在虛擬機中的表現形式有關。

總結

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