JVM 메모리 관리------JAVA 언어의 메모리 관리 개요

소개

메모리 관리는 언제나 JAVA 언어의 자랑이자 자부심이었습니다. 이를 통해 JAVA 프로그래머는 기본적으로 메모리 관리와 관련된 세부 사항을 완전히 무시하고 비즈니스 로직에만 집중할 수 있습니다. 그러나 세상에 완벽한 것은 없습니다. 편리함을 제공하지만 엄청난 메모리 오버플로 및 누수 문제도 발생합니다.
무서운 것은 그것뿐만이 아닙니다. 다른 언어를 사용하여 개발하는 일부 프로그래머는 JAVA 프로그래머를 "메모리 무지"로 분류하는데, 이는 정말 용납할 수 없는 일입니다. 결국 JAVA에는 malloc, delete, 소멸자, 포인터가 없는데, JAVA를 처음 접하는 프로그래머들이 메모리 부분을 어떻게 접할 수 있을까요? 게다가 전공을 그만둔 친구인 JAVA 프로그래머들도 많습니다. 그리고 중간에 승려가 되었습니다.
그러나 받아들이기 어려운 사실이지만 메모리에 대해 전혀 모르는 JAVA 프로그래머들이 실제로 많습니다. 기술 수준을 미묘하게 향상시키십시오. 메모리 관리를 이해하고 나면 이에 대한 깊은 이해를 갖게 될 것이라고 믿습니다.

메모리 분할

메모리라는 단어는 프로그램이 실행될 때만 존재하는 데이터 저장 영역으로, 이 영역의 분할은 각 가상 머신마다 다릅니다. 하지만 구현하려는 JAVA 가상 머신의 기본 사양을 준수해야 합니다.
가상 머신 사양에서 메모리는 PC 레지스터, JAVA 가상 머신 스택, JAVA 힙, 메서드 영역, 런타임 상수 풀, 로컬 메서드 스택 등 6개 부분으로 나뉩니다.

JAVA 가상 머신 사양과 JAVA 가상 머신

여기에서는 이름에서 알 수 있듯이 JAVA 가상 머신 사양과 JAVA 가상 머신 사양의 차이점도 설명해야 합니다. 사양 요구 사항은 Oracle에서 공식화한 것이며 일반적으로 우리가 참조하는 JAVA 가상 머신은 특정 JAVA 가상 머신 사양의 구현을 의미합니다. 예를 들어, 가장 일반적으로 사용되는 JAVA 가상 머신 핫스팟은 실제로 JAVA 가상 머신의 구현이 많이 있습니다. JAVA 가상 머신 사양에 대해 깊이 이해하고 관심이 있더라도 직접 작성할 수 있습니다. 물론 JAVA 가상 머신의 어려움은 상상하기 어렵지 않습니다.

구조 다이어그램

다음 그림은 바이두 라이브러리에서 인용한 JVM 구조 다이어그램입니다. 런타임 상수 풀은 메소드 영역에서 할당한 영역이므로 이 그림에는 런타임 상수가 없습니다. 측정 풀.

메모리 영역에 대한 자세한 설명

위 그림에서 메모리는 직사각형 상자 안의 런타임 데이터 영역을 의미하며 각 부분의 기능을 간략하게 소개합니다.
1. PC 레지스터(스레드 고유): 전체 이름은 프로그램 카운터 레지스터로, 현재 각 스레드에서 실행 중인 JAVA 메서드의 주소를 기록합니다. 현재 로컬 메서드가 실행 중인 경우 프로그램 카운터는 빈 주소가 됩니다. 그 기능은 멀티스레딩과 스레드 차단, 복구, 정지 등 일련의 작업을 지원하는 것입니다. 각 스레드의 현재 실행 위치를 기억하지 못하는 경우 직관적으로 복구하는 방법을 상상해 보세요. 이를 기반으로 각 스레드에는 PC 레지스터가 있습니다. 이는 PC 레지스터가 스레드마다 고유하다는 것을 의미합니다.
2. JAVA 가상 머신 스택(스레드에 고유함): JAVA 가상 머신 스택은 스레드가 생성될 때 생성되며 스택 프레임을 저장하는 데 사용됩니다. JAVA 가상 머신 스택도 스레드에 고유합니다.


스택 프레임: 간단히 말하면 메소드 실행 시 임시 데이터를 저장하는 영역으로 해석할 수 있으며, 구체적으로는 데이터와 프로세스 결과의 일부가 포함됩니다. 또한 메서드 반환 값 처리, 동적 연결 및 예외 디스패치를 ​​담당합니다. 스택 프레임은 메소드가 생성될 때 생성되고 메소드가 종료되면 소멸됩니다. 메소드가 예외를 발생시키는 경우에도 메소드의 끝으로 간주됩니다. 그러나 각 스택 프레임에는 자체 지역 변수 테이블과 피연산자 스택은 물론 현재 클래스의 런타임 상수 풀에 대한 참조도 있습니다.
로컬 변수 테이블: 컴파일 시 클래스 파일에 기록되는 메소드 로컬 변수 목록입니다. 간단한 이해를 위해 index 0부터 length-1까지 각 지역변수에 해당하는 객체 배열로 이해하면 됩니다. 특히, 인스턴스 메소드의 지역변수 테이블이라면 0번째 지역변수가 됩니다. this 키워드인 현재 인스턴스에 대한 A 참조가 되고 나머지 지역 변수는 인덱스 1에서 시작됩니다.
피연산자 스택: LIFO(후입선출) 스택으로 길이도 컴파일 중에 클래스 파일에 기록되어 고정됩니다. 그 기능은 바이트코드 명령어 연산 변수 계산을 위한 공간을 제공하는 것입니다. 예를 들어 int a=9 문장의 경우 먼저 피연산자 스택에 9를 푸시한 다음 변수 a에 9를 할당해야 합니다.

3. JAVA 힙(전역 공유): 이 부분이 JAVA 메모리에서 가장 중요한 부분이기 때문입니다. 개발자가 주목해야 할 부분. JAVA 가상 머신이 시작될 때 생성되며, 모든 객체 인스턴스와 배열 객체를 저장하며, 우리가 흔히 가비지 컬렉터(GC)라고 부르는 "자동 메모리 관리 시스템"이 내장되어 있습니다. JAVA 힙의 메모리 릴리스는 개발자가 제어하지 않으며 JAVA 가상 머신에 의해 완전히 처리됩니다. JAVA 가상 머신 사양에는 JAVA 가상 머신에서 가비지 컬렉터를 구현하는 방법에 대한 명확한 규정이 없습니다. 이로 인해 우리가 일반적으로 사용하는 JAVA 가상 머신에는 다양한 종류의 가비지 컬렉터가 제공됩니다. .다양한 성능 요구 사항을 충족합니다.
4. 메소드 영역(전역 공유): 메소드 영역은 주로 런타임 상수 풀, 필드 정보, 메소드 정보, 생성자의 바이트코드 내용 및 일반 함수를 저장합니다. 방법. JAVA 힙과 가장 큰 차이점은 저장되는 정보가 JAVA 힙과 다르다는 것입니다. 가장 큰 차이점은 JAVA 가상 머신 사양의 이 부분이 자동 메모리 관리 시스템(GC) 구현을 요구하지 않는다는 것입니다.
5. 네이티브 메서드 스택(스레드에 고유함): 로컬 메서드 스택은 네이티브 메서드 실행을 지원하는 데 사용되는 전통적인 스택입니다. JAVA 가상 머신이 명령어 세트 인터프리터를 구현하기 위해 다른 언어를 사용하는 경우 기본 메소드 스택도 사용됩니다. 이전 두 가지 중 어느 것도 발생하지 않는 경우, 즉 JAVA 가상 머신이 기본 메서드 스택에 의존하지 않고 JAVA 가상 머신이 기본 메서드를 지원하지 않는 경우 기본 메서드 스택이 필요하지 않습니다. 필요한 경우 각 스레드가 시작될 때 로컬 메서드 스택도 생성됩니다.
PC 레지스터를 제외하고 위의 다른 4개 메모리 영역은 일반적으로 고객에게 일반적으로 사용되는 Xms, Xmx 등 크기 조정 매개변수를 제공하기 위해 JAVA 가상 머신 구현이 필요합니다.

메모리 관리

메모리 관리는 메모리 할당과 메모리 해제로 나누어집니다. 위의 5가지 메모리 영역을 살펴보면 실제로 크게 두 부분으로 나눌 수 있는데, 하나는 전역입니다. 공유되고 다른 하나는 스레드 독립적입니다.
스레드 고유의 메모리 중 이 부분은 스레드가 시작될 때 생성되고, 스레드가 소멸되면 메모리가 해제됩니다. 이 메모리 부분은 가비지 컬렉터가 관리할 필요가 없지만 JAVA 가상 머신이 적극적으로 관리합니다. 스레드가 생성될 때마다 JAVA 가상 머신은 해당 PC 레지스터와 JAVA 가상 머신 스택을 할당합니다. 필요한 경우 로컬 메서드 스택도 있을 것입니다. 이에 따라 스레드가 삭제되면 JAVA 가상 머신도 이 스레드가 차지한 모든 메모리를 해제합니다.
스레드 고유의 메모리 부분에 비해 전역적으로 공유되는 메모리 부분은 다루기가 더 어렵지만 이는 가상 머신 구현에만 해당됩니다. 자동 메모리 관리 시스템을 구현하려면 이 메모리 부분이 필요하기 때문입니다. (GC) .
전역적으로 공유되는 메모리(이하 힙이라고 함)의 이 부분에 대한 메모리 할당은 주로 프로그래머가 new 키워드를 명시적으로 사용하여 시작됩니다. 새 메모리의 이 부분을 할당하는 위치와 방법은 JAVA virtual에 의해 결정됩니다. 기계. . 이 메모리 부분의 해제는 자동 메모리 관리 시스템(이하 GC)에 의해 관리됩니다.
일반적으로 힙 메모리 할당은 GC 전략 및 구현에 따라 다릅니다. 할당 시 이 메모리 부분을 회수하는 방법을 고려해야 합니다. 그렇기 때문에 메모리 할당에 대한 설명을 위해서는 메모리가 어떻게 할당되는지를 더 잘 이해하기 위해서는 먼저 메모리가 재활용되는 방식을 이해해야 합니다.

결론

위는 JVM 메모리 관리 내용입니다------자세한 내용은 JAVA 언어 메모리 관리 개요를 참고해주세요. PHP 중국어 홈페이지(www.php.cn)!