Java虚拟机所管理的内存的结构

读深入理解JAVA虚拟机 第二章，记一下内容

Java虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时数据区域：

方法区 Method Area； 虚拟机栈 VM Stack ； 本地方法栈 Native Method Stack
堆 Heap ； 程序计数器Program Counter Register

1，程序计数器Program Counter Register
一块较小的内存空间，非所有线程共享的区域，每个程序计数器，都会记录当前线程执行到的位置。
由于多线程之间会互相切换，为了在切换以后还能恢复到正确的执行位置，每条线程都有自己独立的程序计数器，他们之间互不影响，独立存储，称这块区域为“线程私有”的内存。
如果正在执行的是java方法，那么计数器记录的就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Native方法，计数器就为空（Undefined).
虚拟机字节码，字节码解释器工作时，就是通过改变程序计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指定，分支，循环，跳转，异常处理，线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

2,虚拟机栈 VM Stack
线程私有的，生命周期与线程相同
虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame，方法运行时的基础数据结构），用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息。
每个方法调用直至执行完成，都对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。
虚拟机栈中有一个局部变量表的部分，存放了编译期可知的八大基本数据类型，对象引用类型（reference），returnAddress类型（指向一条字节码指令的地址）
局部变量表所需的空间会在编译期分配完成。当进入一个方法时，这个方法需要在栈帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在运行期间是不会改变局部变量表大小的。

3，本地方法栈 Native Method Stack
本地方法栈为虚拟机使用到的native方法服务，和虚拟机栈类似，只是一个是java方法，一个是本地方法。虚拟机规范中没有对本地方法使用的语言，方式，数据结构做出强制规定，可以由具体的虚拟机自由实现。甚至有的虚拟机把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。

4,堆 Heap
虚拟机所管理的内存中最大的一块，被所有线程共享的一块区域，在虚拟机启动时创建。用来存放对象实例。虚拟机规范中说：所有的对象实例以及数组都要在堆上分配（随着技术的发展，可能有一些其他的优化方案，就不那么绝对了）

垃圾收集：
Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称做GC堆，Garbage Collected Heap.
因为收集器都采用分代算法，所有java堆可以细分为：新生代，老年代，，多个线程私有的分配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer,TLAB)等，都是存放的对象实例。
划分目的是为了更好的回收/分配内存。

5，方法区 Method Area
所有线程共享区域，用于存储已经被虚拟机加载的常量，静态变量，类信息，即时编译器编译后的代码等数据。
虚拟机规范把方法区描述为堆中的一个逻辑部分，但是它的别名叫做Non-Heap(非堆），目的就是为了和Java堆区分开来。
虚拟机规范可以允许方法区不实现垃圾回收，内存在这个区域的回收主要是常理池的回收和对类型的卸载。所以这个部分的回收其实是必要的。