運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域
Java虛擬機(jī)在執(zhí)行Java程序的過程中會把它所管理的內(nèi)存劃分為若干個不同的數(shù)據(jù)區(qū)域任柜。
1. 程序計(jì)數(shù)器（Program Counter Register)------- 線程私有
2. Java虛擬機(jī)棧（JVM Stack）------------------------ 線程私有
3. 本地方法棧（Native Method Stack）------------ 線城私有
4. 堆（Heap）-------------------------------------------- 線程共享
5. 方法區(qū)（Method Area）---------------------------- 線程共享
- 1 程序計(jì)數(shù)器（Program Counter Register)
程序計(jì)數(shù)器是一塊較小的內(nèi)存空間习贫，可以看作是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器。在虛擬機(jī)的概念模型里（僅是概念模型伙狐，各種虛擬機(jī)可能會通過一些更高效的方式實(shí)現(xiàn)），字節(jié)碼解釋器工作時(shí)就是通過該案這個計(jì)數(shù)器的值來選擇下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，分支了袁、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)湿颅、異常處理载绿、線程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能都需要一排這個計(jì)數(shù)器完成。
Java虛擬機(jī)的多線程是通過線程輪流切換并分配處理器執(zhí)行時(shí)間的方式實(shí)現(xiàn)油航，在任何一個時(shí)刻崭庸，一個處理器（對于多核處理器來說是一個內(nèi)核）都只會執(zhí)行一條線程中的指令。因此谊囚，為了線程切換后能恢復(fù)到正確的執(zhí)行位置怕享，每條線程都需要有一個獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器，各條線程之間計(jì)數(shù)器互不影響镰踏，獨(dú)立存儲函筋，這類的內(nèi)存區(qū)域被稱為“線程私有”內(nèi)存。
如果線程正在執(zhí)行的是一個Java方法奠伪，這個計(jì)數(shù)器記錄的是正在執(zhí)行的虛擬機(jī)字節(jié)碼指令的地址路過正在執(zhí)行的是Native方法驻呐，這個計(jì)數(shù)器值則為空（Undefined）灌诅。此內(nèi)存區(qū)域是唯一一個在Java虛擬機(jī)規(guī)范中沒有規(guī)定任何OutOfMemoryError情況的區(qū)域。
- 2 Java虛擬機(jī)棧（ Java Virtual Machine Stacks）
Java虛擬機(jī)棧是線程私有的,生命周期與線程相同含末。虛擬機(jī)棧描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個方法在執(zhí)行的同時(shí)都會創(chuàng)建一個棧幀（Stack Frame）用于存儲局部變量表猜拾、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接佣盒、方法出口等信息挎袜。每一個方法從調(diào)用到執(zhí)行完成的過程，都對應(yīng)著一個棧幀在虛擬機(jī)棧中入棧到出棧的過程肥惭。
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局部變量表:存放編譯期可知的各種基本數(shù)據(jù)類型（boolean盯仪、byte、char蜜葱、short全景、int、float牵囤、long爸黄、double)、對象引用（reference類型揭鳞，它不等同于對象本身炕贵，可能是一個指向?qū)ο笃鹗嫉刂返囊弥羔槪部赡苁且粋€指向一個代表對象的句柄或其他與此對象相關(guān)的位置)和returnAddress類型(指向了一條字節(jié)碼指令的地址)野崇。其中64位長度的long和double類型的數(shù)據(jù)會占用2個局部變量空間(Slot),其余的數(shù)據(jù)類型只占用1個称开。局部變量表所需的內(nèi)存空間在編譯期間完成分配，當(dāng)進(jìn)入一個方法時(shí)乓梨，這個方法需要在幀中分配多大的局部變量空間是完全確定的鳖轰，在方法運(yùn)行期間不會改變局部變量表的大小。
在Java虛擬機(jī)規(guī)范中扶镀，對這個區(qū)域規(guī)定了兩種異常狀況：如果線程請求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的深度蕴侣，將拋出
StackOverfolwError異常；如果虛擬機(jī)棻繁梗可以動態(tài)擴(kuò)展(當(dāng)前大部分的Java虛擬機(jī)都可動態(tài)擴(kuò)展睛蛛，只不過Java虛擬機(jī)規(guī)范中也允許固定長度的虛擬機(jī)棧)鹦马，如果擴(kuò)展時(shí)無法申請到足夠的內(nèi)存胧谈，就會拋出OutOfMemoryError異常。
- 3 本地方法棧（Native Method Stack)
本地方法棧是線程私有的,生命周期與線程相同荸频。本地方法棧（Native Method Stack)與虛擬機(jī)所發(fā)揮的作用是非常相似的菱肖，它們之間的區(qū)別不過是虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行Java方法(就是字節(jié)碼)服務(wù)，而本地方法棧則為虛擬機(jī)使用到的Native方法服務(wù)旭从。在虛擬機(jī)規(guī)范中對本地方法棧中方法使用的語言稳强、使用方式與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并沒有強(qiáng)制規(guī)定场仲，因此具體的虛擬機(jī)可以自由實(shí)現(xiàn)它。甚至有的虛擬機(jī) (例如Sun HotSpot)直接把本地方法棧和虛擬機(jī)棧合二為一退疫。與虛擬機(jī)一樣渠缕，本地方法棧區(qū)域也會拋出StackOverfolwError和OutOfMemoryError異常。
- 4 Java堆（Java Heap）
Java堆是被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域褒繁，在虛擬機(jī)啟動時(shí)創(chuàng)建亦鳞，該內(nèi)存區(qū)域唯一的目的就是存放對象實(shí)例，幾乎所有的對象實(shí)例都在這里分配內(nèi)存棒坏。在Java虛擬機(jī)規(guī)范中的描述是：所有的對象實(shí)例以及數(shù)組都要在堆上分配燕差，但是隨著JIT編譯期的發(fā)展與逃逸分析技術(shù)逐漸成熟，棧上分配坝冕、標(biāo)量替換優(yōu)化技術(shù)將會導(dǎo)致一些微妙的變化發(fā)生徒探，所有的對象實(shí)例都分配在堆上變得不是那么“絕對”了。Java堆是Java虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中最大的一塊喂窟。
Java堆事垃圾收集器管理的主要區(qū)域测暗，因此很多時(shí)候也被稱為“GC堆”(Garbage Collected Heap)。
從內(nèi)存回收的角度看：由于現(xiàn)在收集器基本采用分代收集算法谎替，所以Java堆中還可以細(xì)分為：新生代和老年代偷溺；再細(xì)致一點(diǎn)的有Eden空間、From Survivor空間钱贯、To Survivor空間等挫掏。
從內(nèi)存分配的角度看：線程共享的Java堆中可能劃分出多個線程私有的分配緩沖區(qū)(Thread Local Allocation Buffer，TLAB)。
無論如何劃分赤炒，都與存放內(nèi)容無關(guān)缆娃，無論哪個區(qū)域，存儲的都是對象實(shí)例袄友，進(jìn)一步劃分的目的是更好的回收內(nèi)存，或者更快的分配內(nèi)存霹菊。
根據(jù)Java虛擬機(jī)規(guī)范的規(guī)定剧蚣，Java堆可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，只要邏輯上是連續(xù)的即可旋廷，就像磁盤空間一樣鸠按。在實(shí)現(xiàn)時(shí)，既可以實(shí)現(xiàn)成固定大小的饶碘，也可以是可擴(kuò)展的目尖，不過當(dāng)前主流的虛擬機(jī)都是按照可擴(kuò)展來實(shí)現(xiàn)的（通過-Xmx和-Xms控制）。如果堆中沒有內(nèi)存完成實(shí)例分配扎运，并且堆也無法再擴(kuò)展時(shí)瑟曲，將會拋出
OutOfMemoryError異常饮戳。
- 5 方法區(qū)（Method Area）
方法區(qū)與Java堆一樣，是各個線程共享的內(nèi)存區(qū)域洞拨，它用于存儲已被虛擬機(jī)加載的類信息扯罐、常量、靜態(tài)變量烦衣、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)篮赢。
根據(jù)Java虛擬機(jī)規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)方法區(qū)無法滿足內(nèi)存分配需求時(shí)琉挖，將拋出OutOfMemoryError異常启泣。
運(yùn)行時(shí)常量池：運(yùn)行時(shí)常量池（Runtime Constant Pool）是方法區(qū)的一部分。Class文件中除了有類的版本示辈、字段寥茫、方法、接口等描述信息外矾麻，還有一項(xiàng)信息室常量池纱耻，用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，這部分內(nèi)容將在類加載后進(jìn)入方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中存放险耀。運(yùn)行時(shí)常量池相對于Class文件常量池的一個重要特征是具備動態(tài)性弄喘，Java語言并不要求常量一定只有在編譯期才能產(chǎn)生，也就是并非預(yù)置入Class文件中常量池的內(nèi)容才能進(jìn)入方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池甩牺，運(yùn)行期間也可能將心的常量放入池中蘑志，這種特性利用的比較多的是String類的intern()方法。
運(yùn)行時(shí)常量池是方法區(qū)的一部分贬派，也受到方法區(qū)內(nèi)存的限制急但，當(dāng)常量池?zé)o法再申請到內(nèi)存時(shí)就會拋出OutOfMemoryError異常。
