运行时数据区域

一、JVM运行时数据区概述
下图转自网络:https://my.oschina.net/itblog/blog/1536121
运行时数据区域
Java与C/C++的不同之处:对于C/C++来说,拥有对内存最高的管理权限,而对于Java,依赖JVM虚拟机来管理内存。

JVM概述:JVM可以看成一个特殊的进程,我们执行的java程序都运行在一个JVM进程内,该进程的作用就是加载class文件, 并且执行class文件中的代码。既然虚拟机作为一个虚拟的计算机, 来执行我们的程序, 那么在执行的过程中,必然需要有内存区域来存放我们的代码(.class文件)、创建的对象、执行的状态、返回值信息等等,该区域成为“运行时数据区域”。程序运行起来之后, 就是一个动态的过程, 必须合理的划分内存区域, 来存放各种数据。
(转自:https://blog.****.net/zhangjg_blog/article/details/24271275)
二、运行时数据区详解
1.程序计数器:是一块较小的内存空间,可以看作当前线程所执行的字节码的行号指示器。由于Java虚拟机是通过线程切换并且分配执行处理器时间来实现的,在任一确定的时刻,一个处理器只会执行一个线程中的指令,因此,为了线程切换后能恢复到正确的执行位置,每一个线程都需要一个独立的程序计数器,并且相互不影响,独立存储,并且称这类内存为“线程私有”的内存。此内存区域是java虚拟机规范中唯一一个没有规定OutOfMemoryError情况的区域。

注:如果线程正在执行一个Java方法,程序计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址。如果执行的是native方法,则计数器值为空(undefined)。

字节码解释器:功能是改变这个计数器的值来选取下一个需要执行的字节码指令,循环、跳转、线程恢复等指令都要依赖字节码解释器。

2.Java虚拟机栈:虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型:每个方法在创建的同时都会创建一个栈帧,用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至完成的过程,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:存放了编译器各种基本数据类型(boolean、byte、char、int、float等)、对象引用和returnAddress类型等。

异常:针对Java虚拟机栈这个内存区域,规定了两个异常情况:1)如果线程请求的栈深度大于大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError异常;2)如果虚拟机可以动态扩展,如果扩展时无法申请到足够的内存,则抛出OutOfMemoryError异常。

3.本地方法栈:与Java虚拟机栈类似,区别为:虚拟机栈为虚拟机执行的Java方法(也即字节码)服务,而本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务。

4.Java堆(java heap):是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块,Java堆是被所有线程共享的一片内存区域,在虚拟机启动时创建。Java堆内存区域的唯一目的是存放对象实例,几乎所有对象的实例都在这里分配内存。另外,Java堆是垃圾收集器管理的主要区域。根据Java虚拟机规范规定,Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中,只要逻辑上是连续的即可,就像我们的磁盘空间一样。在实现时,既可以是固定大小的,也可以是可扩展的,如果堆中已经没有内存可以完成实例分配,并且堆也无法再扩展时,则抛出OutOfMemoryError异常。

5.方法区:方法区与Java堆一样,是各个线程共享的内存区域,它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即使编译器编译过的代码等数据,

运行时常量池:是方法区的一部分,用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。