如何從編程的本質理解JVM內存模型

如何從編程的本質理解JVM內存模型

通常聊JVM內存模型都是把圖截出來，而後對着圖，解釋上面堆、棧之類的概念。這篇將分享下，如何從編程的本質上理解，JVM內存模型是什麼樣子，爲何是這個樣子，再也不死記硬背。

編程的本質

編程的本質是什麼，有這麼一句話，程序=算法+數據結構。
這裏的"算法"其實至關寬泛，而平時理解的算法是指諸如排序、查找等操做，相對狹隘。因此換一個解釋，咱們把算法解釋爲對數據執行操做，簡稱執行。
這樣，程序的本質即是數據+執行。
而JVM做爲JAVA程序的執行載體，必然從邏輯上與其相對應。

JVM內存模型

所以，JVM內存模型能夠分爲這麼兩部分：數據區、執行區。

數據區

任何程序，不管實現語言，它的數據老是可分爲兩類：元數據和業務數據。

1. 元數據，指描述語言自己的數據，如類信息、指針、引用、即時編譯代碼等等。
2. 業務數據，是指功能需求的數據，好比人事系統中的人員、部門數據，在面向對象的語言中以對象的形式存在。
   而在JVM內存模型中，元數據對應方法區（Method Area），而業務數據對應着Java堆（Java Heap）。
   書中解釋以下：
   Java堆：存放對象實例和數組。
   方法區：存儲加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯代碼等
   所以，圖示以下。
   

執行區

執行部分，首先咱們得理解程序執行的基本單位是什麼，是方法（或稱函數）。
一般的程序入口是main方法，單元測試也是基於方法。
平時交流時，也會說調下這個對象的方法，而不是調下這個對象。
甚至還有專門的函數式編程。
而在Java中，方法分爲兩種：Java方法和Native方法
在內存模型中，Java方法對應Java虛擬機棧（Java Virtual Machine Stacks），Native方法對應本地方法棧（Native Method Stack）
書中解釋以下：

1. Java虛擬機棧是方法執行的內存模型。

2. 本地方法棧爲虛擬機使用Native方法服務。
   除此以外，再加上程序計數器（Program Counter Register），爲當前線程所執行的字節碼的提供行號指示。
   主要的內存模型就畫出來了。
   
   其中，數據區是通用的，因此線程共有，而執行區是線程執行本身的，因此線程私有。

   JVM內存模型

   再加上真正去執行程序的執行引擎，連接本地方法庫，JVM內存模型就很好理解了。
   
   對比下書上的結構，邏輯上一致。
   
   以上。

   參考資料

   《深刻理解Java虛擬機》

   做者

• 做者：初開
• 個人開發小站：http://dev.chukai.pro