JVM 系列(1) —— 运行时数据区域

Java 运行时数据区

Java 虚拟机会在 Java 运行程序的过程中把它所管理的内存分为若干个不同的数据区域

在这里插入图片描述

程序计数器

程序计数器，可以看做是当前线程所执行字节码的行号指示器。其中，每个线程都有一个独立的程序计数器，这样线程切换后都能恢复到正确的执行位置。

如果一个线程正在执行是一个 Java 方法，这个计数器是记录的是正在执行的是虚拟机字节码指令地址，如果执行的是本地方法，这个计数器值则应为空。

Java 虚拟机栈

Java 虚拟机栈是线程私有的，他的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是 Java 方法执行的线程内存模型，每个方法被创建的时候，Java 虚拟机都会创建一个栈帧，用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完毕的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机中从入栈到出栈的过程。

局部变量表

局部变量表存放了编译期间可知的各种 Java 虚拟机的基本数据类型、对象引用和 returnAddress 类型。

这些数据类型在变量表中存储的空间以局部变量槽来标识，其中 long 和 double (64位)会占用两个局部变量槽，其余数据类型均占一个。

如果线程锁请求的栈大于虚拟机所允许的深度，将抛出 StackOverflowError 异常。如果 Java 虚拟机容量可动态扩展。当栈扩展到无法申请足够内存是会抛出 OutOfMemoryError 异常。

本地方法栈

本地方法栈与 Java 虚拟机栈的功能类似，但是本地方法栈是为虚拟机使用到本地 (Native) 方法而服务的。

Java 堆

Java 堆是虚拟机管理的内存中最大的一块。Java 堆是被所有线程共享的一块内存区域。Java 堆在虚拟机启动时创建，此内存区域的唯一目的就是存放实例对象。

方法区

方法区是各个线程共享的内存区域，用于存储已被虚拟机加载类型信息，常量和静态变量，即时编译器编译后的代码缓存等数据。也称 非堆( Non-Heap)。

运行时常量池 运行时常量池是方法区的一部分。Class 文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池表，用于存放编译期生成的各种字面量与引用符号，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。

直接内存

直接内存并不是 Java 虚拟机运行时的数据区的一部分，也不是 Java 虚拟机规范中定义的内存区域。JDK 1.4 中加入了 NIO(new Input/OutPut) 类，引用了一种基于 Channel(通道) 与 Buffer(缓冲区) 的 I/O 方式，他可以直接使用 Native 函数库直接分配堆外内存，然后在 Java 堆里面的 DirectByteBuffer 对象作为对这块内存的引用进行操作。避免了在 Java 堆和 Native 堆中来回进行复制数据。