并发编程——1.java内存图及相关内容

news2024/11/27 0:29:27

这篇文章,我们来讲一下java的内存图及并发编程的预备内容。

首先,我们来看一下下面的这两段代码:

下面,我们给出上面这两段代码在运行时的内存结构图,如下图所示:

下面,我们来具体的讲解一下。

首先,我们写了一个java程序是以.java的文件形式保存在磁盘中的,当我们运行它的时候,首先,jdk会将其编译为.class文件,用的是javac命令,也是在磁盘中,然后,jre会去运行.class文件,用的是java命令,然后,我们的程序就被运行了,这是整个过程。

当我们需要去运行一个java程序时,或者说,当jdk用javac命令去编译一个.java文件的时候,操作系统就会在内存中开辟一片区域,叫java运行时内存,里面存储我们一个java程序在运行时的所有信息。

java运行时内存中会有方法区,里面存放的是我们类的信息,包括类的成员变量和成员方法。方法区中还有一块叫做静态方法区,里面存放的是我们类中的静态方法。方法区中的内容在类被编译的时候就会生成,生成之后会将类中的静态方法拷贝一份到静态方法区。注意,java中的所有静态资源在类被编译的时候都会被初始化。根据代码我们可以知道,person类中只有m4是静态方法,它会被拷贝到静态方法区中,Test1中所有的方法都是静态方法,都会被拷贝到静态方法区中。

之后会有一块栈区,它是控制方法的执行顺序及变量的定义域。程序是从main方法开始执行的,所以首先main方法入栈,然后main方法中创建了3个person类的实例,即x1,x2,x3,所以java会在堆内存中创建三个实例对象,这三个实例对象会存储类的一切信息,除了静态方法。然后main方法调用m1方法,m1方法入栈,m1方法调用m2方法,m2方法入栈,m2方法调用m3方法,m3方法入栈,m3方法中创建person类的实例x1,所以java在堆内存中创建出实例对象,然后m3方法执行实例x1的m2方法,所以m3方法中的实例x1的m2方法入栈,而该实例的m2方法又调用该类的m1方法,所以该实例的m1方法入栈,等m1执行结束后,x1的m1方法出栈,然后x1的m2出栈,然后Test1的m3出栈,然后Test1的m2出栈,然后Test1的m1出栈,然后回到main方法中再依次往下执行。这就是一个java程序执行的整个流程。

以上的内存模型只是一种简略内存模型,更详细的内存模型大家可以去参考我的JVM系列内容。

上面只是单个线程的,下面来看一下多线程的。

看一下下面的这段代码:

看一下输出结果:

我们结合上面单线程的内存分布,来分析一下这段代码的内存分布:

代码的编译和方法区就不说了,直接从主方法开始说。

代码是从主方法开始运行的,运行主方法的时候,java会在栈区中开辟出主线程栈,然后主方法入栈,执行,执行到第5行的时候,代码new了一个新的线程x1,所以在堆中创建出线程x1的实例,这个实例非常复杂,但是我们可以将他简化为里面有start和run两个方法。创建完成之后,同时,在栈区中创建新的线程x1,在线程x1中,方法run拷贝入栈,准备执行,同时,主线程栈中的代码也会执行,所以就有我们看到的运行结果:线程x1和主线程交替着打印输出。

这样解释可能不好理解,下面换个角度解释一下。

这是我电脑的部分CPU的部分性能信息,我们来看下面的几行信息。

进程,进程的科学定义是:进程是程序在某个数据集合上的一次运行活动,也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。通俗的说:进程就是程序的一次执行过程。进程数213,就是说,当前时刻,我的电脑上有213个程序处于“运行”状态(或者说开着)。

线程,线程是CPU调度的最小单位,简单来说,CPU每次只能运行线程,不能运行进程。线程数3190,就是说当前时刻,我的电脑上一共有3190个线程,并且这3190个线程是分布在213个进程中的(进程是由线程组成的)

句柄,就是变量,句柄107879,就是说当前时刻,我的电脑内存中一个包含107879个变量。

内核,就是CPU的核数,一个CPU有多少核数,那么这个CPU在同一时刻就能执行多少个线程。我的CPU是8核的,说明我的电脑在同一时刻能跑8个线程。

CPU的核数是一定的,线程数是变化的,并且线程数是远远大于核数的,CPU每次只能执行8个线程,那么剩下的线程就只能暂时处于其他状态(这个操作系统中有介绍),但是一台电脑不可能只靠这8个线程来运行,所以CPU是在不停的做线程切换的,也就是说CPU每个线程执行一段时间然后就切换去执行另一个线程,这就是多线程。

明白了这点,我们再看上面的代码,那是两个线程,主线程和x1线程,他们两个竞争者进入CPU,然后被CPU执行,当某个线程被CPU选中时,那个这个线程中的内容就会被执行,但是它不是直接执行完的,而是会有线程的切换,当它被切换出去了,它就不会被执行了,也就不会被打印输出了。这就是上面交替输出的原因。

前面说了线程的切换,线程的状态等内容,这些是操作系统中的,这里只是简单的提到,如果想要具体的了解,可以参考我的操作系统专栏中的内容。

这篇文章比较散,就是讲了一下一个java程序在运行时的内存结构图,然后稍微的提到了多线程。这些都是比较基础的,都是要好好掌握。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1089272.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

解锁机器学习-梯度下降:从技术到实战的全面指南

目录 一、简介什么是梯度下降?为什么梯度下降重要? 二、梯度下降的数学原理代价函数(Cost Function)梯度(Gradient)更新规则代码示例:基础的梯度下降更新规则 三、批量梯度下降(Batc…

java io读取数据

1.字节流读取数据 2.字节流读取数据: read() package wwx;import jdk.swing.interop.SwingInterOpUtils;import java.io.*; import java.nio.charset.StandardCharsets;public class Test {public static void main(String[] args) {FileInp…

1.1 向量与线性组合

一、向量的基础知识 两个独立的数字 v 1 v_1 v1​ 和 v 2 v_2 v2​,将它们配对可以产生一个二维向量 v \boldsymbol{v} v: 列向量 v v [ v 1 v 2 ] v 1 v 的第一个分量 v 2 v 的第二个分量 \textbf{列向量}\,\boldsymbol v\kern 10pt\boldsymbol …

机器人制作开源方案 | 杠杆式6轮爬楼机器人

1. 功能描述 本文示例将实现R281b样机杠杆式6轮爬楼机器人爬楼梯的功能(注意:演示视频中为了增加轮胎的抓地力,在轮胎上贴了双面胶,请大家留意)。 2. 结构说明 杠杆式6轮爬楼机器人是一种专门用于爬升楼梯或不平坦地面…

thinkphp6 - 超详细使用阿里云短信服务发送验证码功能,TP框架调用对接阿里云短信发验证码(详细示例代码,一键复制开箱即用)

效果图 在thinkphp 5/6 框架(只要不是太低的版本就能用)中,实现接入调用阿里云短信服务详细教程,整个配置过程及示例代码保证小白也能轻松完成! 直接复制就行,改个阿里云参数就能用了。

MongoDB 简介和安装

一、MongoDB 相关概念 1.1 业务应用场景 1.1.1 三高需求 传统的关系型数据库(如 MySQL) ,在数据操作的 “三高” 需求以及应对 Web2.0 的网站需求面前,显得力不从心。”三高“ 需求如下所示,而 MongoDB 可应对 “三高…

C++入门指南:类和对象总结友元类笔记(下)

C入门指南:类和对象总结友元类笔记(下) 一、深度剖析构造函数1.1 构造函数体赋值1.2 初始化列表1.3 explicit关键字 二、static成员2.1 概念2.2 特性 三、友元3.1 友元函数3.2 友元类 四、 内部类4.1 概念4.2 特征 五、拷贝对象时的一些编译器优化六、深…

【C++】C++11 ——— 类的新功能

​ ​📝个人主页:Sherry的成长之路 🏠学习社区:Sherry的成长之路(个人社区) 📖专栏链接:C学习 🎯长路漫漫浩浩,万事皆有期待 上一篇博客:【C】STL…

JAVA中的垃圾回收

JVM规范说了并不需要必须回收方法区,不具有普遍性,永久代使用的是JVM之外的内存 引用计数:效率要比可达性分析要强,随时发现,随时回收,实现简单,但是可能存在内存泄漏 局部变量表,静态引用变量 …

Radius OTP实现VPN登录认证 安当加密

实现Radius OTP认证来完成VPN登录,需要使用支持Radius协议的VPN设备和客户端,以及一个Radius服务器来处理用户认证。 安当ASP身份认证平台作为一个企业通用的身份认证系统,集成了Radius认证功能,可满足所有支持radius认证的设备登…

【string题解 C++】字符串相乘 | 翻转字符串III:翻转单词

字符串相乘 题面 力扣(LeetCode)官网 - 全球极客挚爱的技术成长平台 给定两个以字符串形式表示的非负整数 num1 和 num2,返回 num1 和 num2 的乘积,它们的乘积也表示为字符串形式。 注意:不能使用任何内置的 BigIn…

基本微信小程序的电影票务系统-电影票预订系统

项目介绍 在传统的模式下,电影购票需要到当地的影院进行线下购票,既浪费时间,又消耗人力。线上购票可以满足消费者查看电影信息及购买电影票的需求,在一定程度上降低经济和时间成本[9]。目前已有一些手机app可以线上购票&#xf…

优化|优化处理可再生希尔伯特核空间的非参数回归中的协变量偏移

原文:Optimally tackling covariate shift in RKHS-based nonparametric regression. The Annals of Statistics, 51(2), pp.738-761, 2023.​ 原文作者:Cong Ma, Reese Pathak, Martin J. Wainwright​ 论文解读者:赵进 编者按: …

无名管道和有名管道

进程间通信的几种方式 无名管道(pipe) 无名管道(Unnamed Pipe)是一种在进程间进行单向通信的机制。它可以用于父进程与子进程之间的通信,或者同一父进程中不同子进程之间的通信。无名管道是一种特殊的文件&#xff0…

【(数据结构) —— 顺序表的应用-通讯录的实现】

(数据结构)—— 顺序表的应用-通讯录的实现 一.通讯录的功能介绍1.基于动态顺序表实现通讯录(1). 功能要求(2).重要思考 二. 通讯录的代码实现1.通讯录的底层结构(顺序表)(1)思路展示(2)底层代码实现(顺序表) 2.通讯录上层代码实现(通讯录结构…

IEDA 自动生成类注释和方法注释

1. 新建类,自动生成类注释的模板配置 File->Settings->Editor->File and Code Templates->Class /*** Description: TODO* Author: LT* Date: ${YEAR}-${MONTH}-${DAY}* Version:V3.5.6*/2. 通过快捷键,添加类注释和方法注释的模板设置 类…

六轴传感器 SH3001

SH3001简介 SH3001是Senodia公司生产的一款六轴姿态传感器,可测量芯片自身X、Y、Z轴的加速度以及角速度参数,通过姿态融合,进而得到姿态角。 三轴加速度计(Accelerometer):测量X、Y、Z轴的加速度。 三轴陀…

C++基础入门详解(一)

文章目录 前言命名空间展开命名空间使用C官方命名空间中的输入输出IO流输入输出的使用方法 缺省参数半缺省 函数重载 “你总以为机会无限,所以不珍惜眼前人” 前言 提到C,大部分人都想到的是复杂的语法和大量的规则,相对于java和python等语言…

基于YOLOv8模型的绵羊目标检测系统(PyTorch+Pyside6+YOLOv8模型)

摘要:基于YOLOv8模型的绵羊目标检测系统可用于日常生活中检测与定位车辆目标,利用深度学习算法可实现图片、视频、摄像头等方式的目标检测,另外本系统还支持图片、视频等格式的结果可视化与结果导出。本系统采用YOLOv8目标检测算法训练数据集…

基于simulink的单相光伏系统并网储能控制仿真

本仿真涉及到:基于电导增量法的最佳功率点跟踪算法、蓄电池恒流_恒压充电算法、光伏逆变器并网算法、双向(同步)DCDC电路设计等知识。 辐照度变化曲线: 模拟仿真,低辐照度情况,蓄电池与光伏逆变器共同向…