JVM基础（一）---运行时数据区

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Java虚拟机定义了若干程序运行期间会使用到的运行时数据区，其中有一些会随着虚拟机启动二创建，随着虚拟机退出而销毁。另一些则是与线程一一对应，这些与线程对应的数据区域会随着线程开始和结束而创建和销毁。

pc寄存器

Java虚拟机可以支持多条线程同时执行，每一条Java虚拟机线程都有自己的pc（program counter）寄存器。
pc寄存器的容量至少应当能保存一个returnAddress类型的数据或者一个与平台相关的本地指针的值。
在任意时刻，一条Java虚拟机线程只会执行一个方法的代码，这个正在被线程执行的方法称为该线程的当前方法（current method）。

如果这个方法不是native的，那么pc寄存器就保存Java虚拟机正在执行的字节码指令的地址，
如果这个方法是native的，那么pc寄存器的值是undefined。

Java虚拟机栈

每一条Java虚拟机线程都有自己私有的Java虚拟机栈（Java Virtual Machine stack），这个栈与线程同时创建，用于存储栈帧（Frame）。

Java虚拟机栈的作用与传统语言（例如C语言）中的栈非常类似，用于存储局部变量与一些尚未算好的结果。Java虚拟机栈在方法调用和返回中也扮演了很重要的角色。除了栈帧的出栈和入栈之外，Java虚拟机栈不会在受其他因素的影响，所以栈帧可以再堆中分配，Java虚拟机栈所使用的内存不需要保证是连续的。

Java虚拟机规范既允许Java虚拟机栈被实现成固定大小，也允许根据计算动态来扩展和收缩。如果采用固定大小的Java虚拟机栈，那每一个线程的Java虚拟机栈容量可以在线程创建的时候独立选定。

Java堆

在Java虚拟机中，堆（heap）是可供各个线程共享的运行时的内存区域，也是供所有类实例和数组对象分配内存的区域。

Java堆在虚拟机启动的时候就被创建，它存储了被自动内存管理系统（automatic storage management system，也就是常说的garbage collector（垃圾收集器解决））所管理的各种对象，这些受管理的对象无需也无法显式地销毁。本规范中所描述的Java虚拟机并未假设采用何种具体技术去实现自动内存管理系统。虚拟机实现者可以根据系统的实际需要来选择自动内存管理技术。Java堆的容量可以是固定的，也可以随着程序的执行的需求动态扩展，并在不需要过多空间时自动收缩。Java堆所使用的内存不需要保证是连续的。

方法区

在Java虚拟机中，方法区（method area）是可供各个线程共享的运行时内存区域。方法区和传统语言中的编译代码存储区（storage area for compiled code）或者操作系统进程的正文段（text segment）的作用非常类似，它存储了每一个类的结构信息，例如，运行时常量池（runtime constant pool）、字段和方法数据、构造函数和普通方法的字节码内容，还包括一些类、实例、接口初始化时用到的特殊方法。

方法区在虚拟机启动的时候创建，虽然方法区时堆的逻辑组成部分，但是简单的虚拟机实现可以选择在这个区域不实现垃圾收集和压缩。方法区的容量可以是固定的，也可以随着程序执行的需求动态扩展，并在不需要过多空间时自动收缩。方法区在实际内存空间中可以是不连续的。

运行时常量池

运行时常量池（runtime constant pool）时class文件中每一个类或接口的常量池表（constant_pool table）的运行时表示形式，它包括了若干中不同的常量，从编译期可知的数值字面量到必须在运行期解析后才能获得的方法或字段引用。运行时常量池类似与传统语言中的符号表（symbol table），不过它存储数据的范围比通常意义上的符号表要更为广泛。

每一个运行时常量池都在Java虚拟机的方法区中分配，在加载类和接口到虚拟机后，就创建对应的运行时常量池。