每个线程:独立包含程序计数器、栈、本地方法栈
线程间共享:堆、堆外内存(永久代、元空间、代码缓存等)
方法区在JDK8之后换成了元空间
Runtime
一个JVM进程对应一个Runtime实例
每个JVM只有一个Runtime实例!
线程
- 线程是一个程序里的运行单元。JVM允许一个应用有多个线程并行的执行。
- 在Hotspot JVM里,每个线程都与操作系统本地线程直接映射。
- 当一个Java线程准备好执行后,此时一个操作系统的本地线程也同时创建。Java线程执行终止后,本地线程也随之回收。
- 操作系统负责所有线程的安排调度到任何一个可用CPU。一但本地线程初始化成功,就会调用Java线程的run方法。
程序计数器(PC寄存器)
作用:PC寄存器用来存储指向下一条指令的地址,也就是即将要执行的指令代码。由执行引擎读取下一条指令。
- 它是一块小到几乎可以忽略不记的内存空间。也是运行速度最快的存储区域。
- 在JVM中,每个线程有自己私有的PC寄存器,生命周期与线程的生命周期保持一致
- 任何时间一个线程只会执行一个方法,就是所谓的当前方法。程序计数器会存储当前线程正在执行的Java方法的JVM指令地址。当为本地方法时为undefined
- 它是程序控制流的指示器,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能操作都依赖PC寄存器完成。
- 字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令。
- 它是唯一一个在Java虚拟机中没有规定任何OOM情况的区域。
其中指令地址保存在PC寄存器上
问:使用PC寄存器存储字节码指令地址有什么用?
问:为什么使用PC寄存器记录当前线程执行地址?
答:因为CPU需要不停切换各个线程,如果切回来就得得知从哪个位置继续执行。JVM字节码解释器就需要通过改变PC寄存器的值来明确下一条应该执行什么字节码指令。
问:为什么PC寄存器被设置为私有的
答:CPU短时间内只会执行一个线程的指令,在各个线程中不断切换中,为了能够准确地记录各个线程正在执行的当前字节码指令地址,最好的办法是为每一个线程分配一个PC寄存器,从而实现各个线程之间相互不干扰。
并行和并发
并行:多个任务相互之间不抢占资源
并发:多个任务之间相互抢占资源(cpu快速在多个任务之间切换着执行)
CPU时间片
CPU分配给各个程序的时间,每个线程被分配一个时间段,称作它的时间片。
从宏观上,多个程序在同时运行。在微观上,由于CPU数量限制一次只能处理程序要求的一部分,如何公平处理,引入时间片,每个程序轮流执行。
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