别再混淆了!JVM内存模型和Java内存模型的本质区别

开发 前端
JVM 内存模型(JVM Memory Model)和 Java 内存模型(Java Memory Model, JMM)是 Java 开发中两个非常重要的概念,但这两个概念很容易被搞混,所以本文就来通俗易懂的讲讲二者的区别。

JVM 内存模型(JVM Memory Model)和 Java 内存模型(Java Memory Model, JMM)是 Java 开发中两个非常重要的概念,但这两个概念很容易被搞混,所以本文就来通俗易懂的讲讲二者的区别。

首先,我们先来看看各自的概念,以及其解决的问题。

1.JVM内存模型

  • 定位:JVM 在运行 Java 程序时对物理内存的具体划分和管理方式,用来保证 Java 程序正常执行的。

  • 目的:定义 Java 程序在运行时如何分配、使用和回收内存。
  • 核心组成

a.堆(Heap):存储对象实例(所有线程共享)。

b.方法区(Method Area):存储类信息、常量等(JDK8 后由元空间实现)。

c.虚拟机栈(VM Stack):存储方法的局部变量、操作数栈(每个线程私有)。

d.本地方法栈(Native Method Stack):服务于 JVM 调用本地方法。

e.程序计数器(Program Counter Register):记录线程当前执行的指令地址。

  • 关注点:内存的分配、垃圾回收(GC)、内存泄漏等问题。

JVM不划分5大内存区域行不行?

从理论上来讲可能是可行的,但从程序的运行效率、垃圾回收的效率等方面来讲不划分内存区域,所有的信息放到一起,其效率是非常慢的,是不能被允许的。

并且不划分区域可能会导致关键数据易被污染的问题,例如方法区存储的类元数据(如类结构、静态变量)需要长期存在且全局共享,若与临时变量混存,可能导致类信息被意外覆盖。例如,在热加载类时,新类元数据可能覆盖正在被其他线程使用的旧版本,引发不可预知的错误。

所以综合来看,JVM 必须按存储的数据类型划分为不同的数据区域,以提升程序的执行和垃圾回收的效率,并且可以减少程序在运行时的一些不必要的问题,这就是 JVM 内存模型所解决的问题。

2.Java内存模型

  • 定位:Java 语言规范(JLS)定义的多线程环境下内存访问的规则和约束的一种规范

  • 目的:解决多线程并发时的内存可见性、原子性、有序性问题,确保线程间正确通信。
  • 核心概念

a.主内存(Main Memory):所有线程共享的内存区域。

b.工作内存(Working Memory):每个线程私有的内存副本(可能对应 CPU 寄存器或缓存)。

c.happens-before原则:定义操作之间的偏序关系,确保可见性。

d.内存屏障(Memory Barriers):禁止指令重排序的机制。

  • 关注点:如何通过 synchronized、volatile 等关键字或并发工具类保证线程安全。
  • 示例场景:解决多线程下共享变量的不可见性(如使用 volatile 禁止指令重排序)。

PS:也就是说“Java 内存模型”主要是保证 Java 在多线程下正常运行的一种机制(或规定)。

小结


JVM内存模型

Java内存模型(JMM)

范畴

JVM 实现层面的内存区域划分

多线程并发编程的内存访问规则

主要目标

内存分配、回收和管理

解决线程间的可见性、有序性和原子性问题

具体实现

堆、栈、方法区等物理内存划分

volatile、synchronized 等语义

责任编辑:姜华 来源: 磊哥和Java
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