Java運行時內(nèi)存

從面向?qū)ο笤O(shè)計的角度出發(fā)介紹幾種保障線程安全的設(shè)計技術(shù),這些技術(shù)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(dǎo)致的問題及開銷。

Java運行時內(nèi)存

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

棧空間(Stack Space)為線程的執(zhí)行準(zhǔn)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(chuàng)建線程時就為線程分配棧空間.在線程棧中每調(diào)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(shù)據(jù), 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(dāng)前線程的局部變量才能訪問的對象進(jìn)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(tài)擴(kuò)容的內(nèi)存空間. 創(chuàng)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(shù)據(jù)等, 非堆空間也是在JVM啟動時分配的一段可以動態(tài)擴(kuò)容的存儲空間.類的元數(shù)據(jù)包括靜態(tài)變量,類有哪些方法及這些方法的元數(shù)據(jù)(方法名,參數(shù),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(tài)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(tài)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。