Java運行時內存

從面向對象設計的角度出發介紹幾種保障線程安全的設計技術,這些技術可以使得我們在不必借助鎖的情況下保障線程安全,避免鎖可能導致的問題及開銷。

Java運行時內存

Java運行時(Java runtime)內存可以分為棧區,堆區與方法區(非堆空間)。

棧空間(Stack Space)為線程的執行準備一段固定大小的存儲空間,每個線程都有獨立的線程棧空間,創建線程時就為線程分配棧空間.在線程棧中每調用一個方法就給方法分配一個棧幀,棧幀用于存儲方法的局部變量,返回值等私有數據, 即局部變量存儲在棧空間中, 基本類型變量也是存儲在棧空間中, 引用類型變量值也是存儲在棧空間中,引用 的對象存儲在堆中. 由于線程棧是相互獨立的,一個線程不能訪問另外一個線程的棧空間,因此線程對局部變量以及只能通過當前線程的局部變量才能訪問的對象進行的操作具有固定的線程安全性。

堆空間(Heap Space)用于存儲對象,是在JVM啟動時分配的一段可以動態擴容的內存空間. 創建對象時,在堆空間中給對象分配存儲空間,實例變量就是存儲在堆空間中的, 堆空間是多個線程之間可以共享的空間,因此實例變量可以被多個線程共享. 多個線程同時操作實例變量可能存在線程安全問題。

非堆空間(Non-Heap Space)用于存儲常量,類的元數據等, 非堆空間也是在JVM啟動時分配的一段可以動態擴容的存儲空間.類的元數據包括靜態變量,類有哪些方法及這些方法的元數據(方法名,參數,返回值等). 非堆空間也是多個 線程可以共享的, 因此訪問非堆空間中的靜態變量也可能存在線程安全問題。

堆空間也非堆空間是線程可以共享的空間,即實例變量與靜態變量是線程可以共享的,可能存在線程安全問題. 棧空間是線程私有的存儲空間,局部變量存儲在棧空間中,局部變量具有固定的線程安全性。