概述
我们首先来认识一下JVM
的运行时数据区域,如果说JVM
是一个人,那么运行时数据区域就是这个人的骨架,它支撑着JVM的运行,所以我们先来学习一下运行时数据区域的分类和简单介绍。
分类
从所在区域角度上来说,可以分为内部内存和外部内存,其中内部的内存又包括了线程独占区和线程共享区。
在JVM内部,从线程共享角度上来说,又可以分为线程独占区和线程共享区。
线程独享区可以中包含以下三种数据区域:
- 程序计数器(Program Counter Register)
- 虚拟机栈(VM Stack)
- 本地方法栈(Native Method Stack)
线程共享区中包含以下两种数据区域:
- 方法区(Method Area)
- 堆(Heap)
在JVM外部也就是本地内存中,包含了直接内存和元数据(Metadata),在JDK 1.8中,元数据就是我们之前的永久代(持久代)
他们之间的区别是,JDK 7在持久代中的常量池在JDK 8移到了堆内存中,剩余部分移到了元数据中。
多线程的实现原理
上面我们把运行时的数据区域分为了线程独占区和线程共享区,那么Java中的多线程是怎么实现的呢?这可以帮助我们对于线程独占区和共享区有更深的理解。
在多个线程运行的时候,其实是把CPU的使用时间分割成了无数个小份,然后根据优先级去给这些线程分配时间,CPU在这些小时间块中快速切换,给用户的感受就是多线程同时在运行,如下图:
通过这个图,我们可以清晰的看出是如何达到多线程的效果(其实在通信的时候也有同样的原理——时分多路复用)
其实通俗一点来说,线程的独占区主要是为了控制方法的正常运行,而线程的共享区更类似于一个存储信息的仓库。
打个简单的比方,现在有一个方法,我们使用两个线程同时去调用这个方法,属于该方法的信息就可以称之为独占区,而类中的变量,对象却可以被两个方法同时使用。
两种异常
在和JVM打交道的过程中,我们经常会遇到两种错误:StackOverflowError
和OutOfMemoryError
,
StackOverflowError
异常出现在线程独占区的本地方法栈和虚拟机栈中,而OutOfMemoryError
会出现在除程序计数器外的所有区域。
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