java运行时数据区域

目录

运行时数据区 

程序计数器

虚拟机栈

本地方法栈

堆

方法区

运行时常量池

---

---

运行时数据区 

程序计数器

       是一块较小的内存空间，可以看作是当前线程执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里，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，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完成。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，在任何一个确定的时刻，一个处理器都只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要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，所以程序计数器是线程私有的内存。

       如果线程正在执行的是一个java方法，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；如果执行的是Native方法，这个计数器则为空（undefined）。此内存区域是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

虚拟机栈

     虚拟机栈线程私有，它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，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执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型、对象引用和returnAddress类型。

在java虚拟规范中，这个区域规定了两种异常状况：若线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；如果虚拟机栈可以动态扩展，如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。一句话概括：栈帧过大会引起StackOverflowError，栈帧过多会引起OutOfMemoryError。

本地方法栈

      本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用非常相似，它们之间的区别不过时虚拟机栈为虚拟机执行java方法服务，本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。与java虚拟机栈一样，本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

堆

       java堆时被所有线程共享的内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存唯一的目的就是存放实例对象，几乎所有的对象实例都在这里分配。java堆是垃圾收集器管理的主要内存区域。从内存回收的角度来看，由于现在收集器基本都采用分代收集算法，所以java堆中还可以细分为：新生代和老年代：再细致一点的有Eden空间、From Survivor空间、To Su'rvivor空间等。从内存分配的角度来看，线程共享的java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓存区（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）。进一步划分内存的目的是更好地回收内存，或者更快地分配内存。

       根据虚拟机规范规定，java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上连续的即可。如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

方法区

      各个线程共享的内存区域，用于存储已被虚yi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数据。根据java虚拟机规范的规定，当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。

运行时常量池

     运行时常量池是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项是常量池，用于存放编译期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。一般来说，除了保存Class文件中描述的符号引用外，还会把翻译出来的直接引用也存储在运行时常量池中。

    运行时常量池相对于Class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，java语言不要求常量一定只有编译期才产生，也就是并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，运行时期间也可能将新的常量放入池中，比如String类的intern()方法。当方法区无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。