java内存模型图解

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一、JVM内存结构和Java内存模型

Java开发人员经常遇到内存管理问题，例如确定堆大小和处理内存溢出问题。《深入理解Java虚拟机（第二版）》提供了详细的答案。JVM内存结构主要分为堆、方法区、方法栈、本地方法栈和程序计数器。每个区域都有特定的函数和可以引发的OutofMemoryError类型。

堆：存储对象实例和数组，分为新生代（包括Eden、FromSurvivor和ToSurvivor空间）和老年代。该区域主要执行垃圾收集，并在无法分配新对象时抛出异常。
方法区：存储与堆共享但通过非堆别名区分的类、常量和静态变量的信息。Java8之后，持久代的概念消失了。
方法栈：线程私有，存储局部变量和方法调用信息，可以引发StackOverflowError和OutOfMemoryError。
本地方法堆栈。与方法堆栈一样，在为本地方法提供服务时也可能会发生堆栈溢出和内存流出。
程序计数器：跟踪当前线程执行的字节码，不会导致内存溢出问题。

内存溢出错误通常与堆内存、类加载和数组大小有关。了解内存模型有助于识别错误来源。例如，Java内存模型定义了线程之间的通信规则，并使用volunteer、final、synchronized等关键字来保证并发代码的正确执行。

总之，了解JVM的结构和内存模型是Java开发者面试的重要点，也是保证程序在各种环境下性能稳定的关键。在日常开发中，排查和预防内存问题比事后处理线上问题更加高效。

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二、并发-第3课：Java内存模型（JMM）Java内存模型（JMM）是Java语言为解决多线程并发问题而制定的重要规范。这确保了Java程序的线程交互和数据共享行为在不同的处理器平台上保持一致。通过JMM，程序员可以使用synchronized和volatile等同步机制来创建跨不同平台行为一致的多线程程序，减少了直接使用C/C++等语言的可能性，避免了一些平台依赖问题。
主记忆和工作记忆是JMM中的重要概念。主内存存储所有变量，但每个线程都有自己的工作内存，其中包含主内存中变量的副本。线程操作变量必须经过工作内存，禁止直接访问主内存。内存之间的交互遵循严格的规则，包括八种原子操作，以保证操作的原子性和有序性。
在并发编程中，JMM定义的内存模型可能会引入原子行、排序和可见性问题。为了解决这些问题，引入了volatile关键字。如果写入易失性变量，它会立即刷新到内部存储器；如果读取它，它会失效并从主存储器中检索。易失性还通过内存屏障机制保证可见性和排序。读取和写入单个易失性变量是原子操作，即使它是复合操作。
synchronized关键字提供了另一种同步机制。这可确保在执行特定代码块或方法时阻止其他线程，并保证对共享资源的互斥访问。锁提供了更细粒度的控制，并允许更灵活的并发控制。
总的来说，JMM为Java程序员提供了一个标准框架，用于标准化内存访问规则，结合易失性和锁定机制来解决并发问题，而线程则保证你的程序的正确性和可移植性。