java虚拟机运行时数据区

上图java虚拟机运行时数据区

1.程序计数器

   程序计数器是一块较小的内存区域，可看做当前线程所执行的字节码的行号指示器，在虚拟机概念模型中，字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令的。

  由于java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何时刻，一个处理器都只会执行一条线程中的指令。因此，为了防止线程切换后能恢复到正确的执行位置，每个线程的程序计数器都是独立的，互不干扰，独立存储，这类内存区域也被称为“线程私有”的内存。

 它也是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

2.java虚拟机栈

 java虚拟机栈是线程私有的，主要描述的是java方法执行的内存模型：每个方法在执行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。每个方法从调用到执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程。

两种异常情况：

    1.线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度，抛出StackOverflowError异常。

    2.虚拟机栈动态扩展时，无法请求到足够的内存，抛出OutOfMemoryError异常。

3.本地方法栈

 作用与虚拟机栈类似，为虚拟机使用的Native方法服务。也会抛出StackOverflowError异常和OutOfMemoryError异常。

4.java堆

是虚拟机管理的内存最大的一块，并且所有线程共享的一块内存区域。在虚拟机启动时创建。用于存放对象实例，几乎所有的对象都在这分配内存。（但也不绝对）

它也是垃圾收集器管理的主要区域。可分为：新生代和老年代；再细分为：Eden空间，From Survivor空间，To  Survivor空间等。

若堆无法再扩展，抛出OutOfMemoryError异常。

5.方法区

 同java堆，是各个线程共享的内存区域，存储虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码等。（又称为“永久代”）

由于java虚拟机规范对方法区的限制非常宽松，可以选择不实现垃圾收集。

方法区无法满足内存分配需求时，抛出OutOfMemoryError异常。

6.运行时常量区

 它是方法区的一部分，Class文件中处理有类的版本，字段，方法，接口等描述信息，还要常量池，用于存放编译期生成的各种字面量和符号应用，这部分内容在类加载后进入虚拟机的运行时常量池中存放。

它具备动态性，运行期间也可能将新的常量放入池中。

它同方法区，无法满足内存分配需求时，抛出OutOfMemoryError异常。

7.直接内存

   不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是java虚拟机规范中定义的内存区域。但它被频繁使用，也会抛出OutOfMemoryError异常。

  它不受java堆大小限制，但受本机总内存大小和处理器寻址控制的限制。

 

---详细内容可参考《深入理解Java虚拟机   JVM高级特性与最佳实践》    周志明   著