Comment la gestion de la mémoire Java interagit-elle avec le système d’exploitation ?

La machine virtuelle Java (JVM) et le système d'exploitation gèrent conjointement la mémoire : La JVM utilise le garbage collector pour recycler les objets qui ne sont plus utilisés et libérer de la mémoire. Le système d'exploitation utilise la mémoire virtuelle pour stocker une partie de la mémoire physique sur le disque dur. La JVM et le système d'exploitation négocient les allocations de mémoire pour garantir que tous les processus ont accès aux ressources requises. Lorsqu'un programme Java a besoin de plus de mémoire, la JVM la demande au système d'exploitation et vice versa. Le système d'exploitation peut déplacer les pages de mémoire inutilisées vers le disque dur pour libérer de l'espace mémoire.

La gestion de la mémoire Java interagit avec le système d'exploitation

La machine virtuelle Java (JVM) est responsable de la gestion de la mémoire des programmes Java. Il utilise un mécanisme appelé garbage collector pour recycler automatiquement les objets qui ne sont plus utilisés. Le garbage collector s'exécute en arrière-plan et libère la mémoire occupée par les objets non référencés.

Gestion de la mémoire du système d'exploitation

Le système d'exploitation gère également sa propre mémoire. Il utilise la technologie de mémoire virtuelle pour économiser une partie de la mémoire physique sur le disque dur. Lorsque la mémoire physique est épuisée, le système d'exploitation déplace les pages qui n'ont pas été utilisées depuis le plus longtemps vers le disque dur, libérant ainsi de la mémoire physique pour d'autres processus.

Interaction Java et système d'exploitation

JVM et système d'exploitation travaillent ensemble pour optimiser la gestion de la mémoire. Lorsque la JVM a besoin de plus de mémoire, elle demande une allocation au système d'exploitation et vice versa. Le système d'exploitation planifie l'allocation de mémoire pour la JVM et d'autres processus afin de garantir que tous les processus ont accès aux ressources dont ils ont besoin.

Exemple pratique

Considérez le code Java suivant :

public class MemoryExample {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 创建一个大型数组以使用大量内存
        int[] largeArray = new int[10000000];

        // 保持引用数组一段时间，以便操作系统能够追踪其内存使用情况
        Thread.sleep(1000);

        // 将引用设置为 null，使数组有资格被垃圾收集器回收
        largeArray = null;

        // 请求操作系统分配更多内存
        System.gc();

        // 打印 JVM 当前使用的内存
        Runtime rt = Runtime.getRuntime();
        long usedMemory = rt.totalMemory() - rt.freeMemory();
        System.out.println("JVM 已用内存：" + usedMemory + " 字节");
    }
}

Lors de l'exécution de ce code, le système d'exploitation allouera de la mémoire et l'attribuera à un grand tableau. Lorsqu'un tableau est défini comme vide, il sera éligible au garbage collection. Lorsqu'il est demandé au système d'exploitation d'allouer plus de mémoire, le système d'exploitation peut déplacer les pages de mémoire utilisées par la grande baie vers le disque dur, libérant ainsi de la mémoire physique. La JVM et le système d'exploitation gèrent la mémoire ensemble pour garantir que les programmes Java et le système d'exploitation disposent de suffisamment de mémoire pour s'exécuter.

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