Java 运行时数据区

JVM 的运行时数据区次要有办法区，堆，虚拟机栈，程序计数器，本地办法栈这几局部，其中办法区和堆是所有线程共有，虚拟机栈，本地办法栈和程序计数器每个线程都有一个。

1、程序计数器

指的是 一块内存区域，底层是 bcp, 字节码指针，用来寄存以后线程执行字节码的行号。

如果线程正在执行的是一个 Java 办法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是本地（Native）办法，这个计数器值则应为空（Undefined）。

因为 JVM 多线程是通过线程轮流切换，调配处理器执行工夫的形式实现的。也就是说在任意一个确定的时刻，一个处理器只会执行一个线程的一条指令。因而，为了线程切换的后能复原到正确的执行地位，每条线程都须要有一个 独立 的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储。所以是线程公有。而如果程序计数器 没有 OOM，因为一旦它 OOM 了，程序就不晓得该执行哪个线程的办法，JVM 就会解体。

在 JVM 中相似这样一个循环：

while(not end) {

​ 取 PC 中的地位，找到对应地位的指令；

​ 执行该指令；

​ PC ++;

}

2、虚拟机栈

讲述的是 Java 办法执行的线程内存模型：每个办法被执行的时候，Java 虚拟机都会同步创立一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动静连贯、办法进口等信息。每一个办法被调用直至执行结束的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

Java 虚拟机以办法作为最根本的执行单元，“栈帧”（Stack Frame）则是用于反对虚拟机进行办法调用和办法执行背地的数据结构，它也是虚拟机运行时数据区中的虚拟机栈（Virtual Machine Stack）的栈元素。栈帧存储了办法的局部变量表、操作数栈、动静连贯和办法返回地址等信息。每一个办法从调用开始至执行完结的过程，都对应着一个栈帧在虚拟机栈外面从入栈到出栈的过程。

然而有一点须要留神，一个栈帧须要调配多少内存，并不会受到程序运行期变量数据的影响，而仅仅取决于程序源码和具体的虚拟机实现的栈内存布局模式。

相当于 cpu 外面的寄存器，用于寄存办法参数和办法外部定义的局部变量。利用办法的 Code 属性的 max_locals 确定最大容量。局部变量表所需的内存空间是在编译期间确定的，在办法运行期间不会扭转局部变量表的大小。

在 Java 虚拟机标准中，对这部分区域规定了两种异样：1、当一个线程的栈深度大于虚拟机所容许的深度的时候，将会抛出 StackOverflowError 异样；2、如果当创立一个新的线程时无奈申请到足够的内存，则会抛出 OutOfMemeryError 异样。

3、本地办法栈

和虚拟机栈相似，然而区别是虚拟机栈为虚拟机执行 Java 办法（也就是字节码）服务，而本地办法栈则为虚拟机应用到的本地办法服务。

一个 Native Method 就是一个 Java 调用非 Java 代码的接囗。该办法的实现由非 Java 语言实现，为 C 或者 C ++ 实现的，和虚拟机栈相似，只不过用于治理非 Java 办法的。

无奈调优和治理，所以个别不论它，晓得有这么一个货色就行

4、Java 堆

堆（heap）是虚拟机中最大的一块内存区域了，被所有 线程共享 ，在虚拟机启动时创立。它的目标便是寄存 对象实例。

堆是垃圾收集器治理的次要区域，因而 很多时候也被成为‘GC’堆（Garbage Collected Heap）。

从垃圾回收的角度来讲，当初的收集器包含 HotSpot 都采纳分代收集算法，所以堆又能够分为：新生代 （Young） 和老年代（Tenured），再粗疏一点，新生代又可分为 Eden、From Survivor 空间和 To Survivor 空间。

从内存调配的角度来讲，又能够分为若干个线程公有的调配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer ,TLAB）。

当堆空间有余切无奈扩大，会抛出 OutOfMemoryError 异样。

5、办法区

它用于存储已被虚拟机加载的类型信息，常量，动态变量，即时编译器编译后的代码缓存等数据。

办法区中有一个重要的概念叫运行时常量池，它用来寄存编译器生成的各种字面量与符号援用，它们将在类加载当前放入办法区的运行时常量池中。JVM 虚拟机标准没有很严格的规定，但个别除了保留 Class 文件中形容的符号援用外，还会把符号援用翻译进去的间接援用也存储在外面。运行时常量池有动态性，并非预置入 Class 文件中常量池的内容能力进入办法区运行时常量池，运行期间也能够将新的常量放入池中，这种个性被开发人员利用得比拟多的便是 String 类的 intern()办法。

JVM 虚拟机标准并没有规定如何实现办法区。在 hotspot 中，1.8 以前，用永恒代来实现的办法区。然而这种计划导致 Java 利用更容易在遇到内存溢出问题，而且极少数办法（String：：intern（））会因为永恒代的起因导致不同虚拟机下有不同的体现。1.8 当前，改用本地内存中实现的元空间（metaspace）来代替。而常量池放在 JVM 堆中了。

6、间接内存

间接内存：间接内存，归操作系统管，不归 JVM 管。1.4 当前新退出 NIO 类，引入了一种基于通道和缓存区的 IO 形式。它通过 native 函数库操作堆外内存，而后通过一个存储在 Java 堆的 DirectByteBuffer 对象作为这块内存的援用进行操作。这样做次要能够提高效率，防止在 Java 堆和 Native 堆中来回复制数据。