文章目录运行时的数据区域一.程序计数器二.Java虚拟机栈局部变量表：操作数栈三.本地方法栈四.Java堆五.方法区（非堆）运行时常量池直接内存运行时的数据区域一.程序计数器目的：作为当前线程所执行字节码的行号指示...

文章目录

• 运行时的数据区域
• 一.程序计数器
• 二.Java虚拟机栈
• 局部变量表：
• 操作数栈
• 三.本地方法栈
• 四.Java堆
• 五.方法区（非堆）
• 运行时常量池
• 直接内存

运行时的数据区域

一.程序计数器

目的：作为当前线程所执行字节码的行号指示器

原理：通过字节码解释器改变计数器的值来选取下一条字节码指令

特点：
1.占用较小的内存空间

? 2.每条线程需要一个独立的程序计数器

? 3.Native方法不需要程序计数器，因为它不需要解释器

? 4.不同线程的该内存区域相互独立

方法类型	计数器状态
Java方法	记录正在执行字节码地址
Native方法	空

异常处理: 当没有内存区域可扩展的时候，抛出OutOfMemoryError

二.Java虚拟机栈

目的：描述Java执行时的内存模型

原理：当一个JAVA方法执行的时候，会在虚拟机栈上建立一个栈帧，用来保存 局部变量表，操作数栈，动态键栈，方法出入的信息（eg:方法返回值）。

特点：
1.广义上的栈就是指的是，虚拟机栈中的几部变量表

? 2.进入一个方法时，局部变量空间是确定的，不会再改变

? 3.不同线程的该内存区域相互独立

异常处理：
1.若线程请求的栈深度 > 虚拟机允许的深度，抛出StackOverflowError

? 2.若动态虚拟机栈可以动态扩展（绝大多数），若扩展时无法申请足够的内存，抛出 OutOfMemoryError

局部变量表：

目的：使用 局部变量表 完成参数值到 参数变量列表 的传递过程

原理：是一个以字长为单位的数组，用于存放方法参数 和 方法内定义的局部变量索引

索引类型包括：基本变量类型，对象引用类型, returnAdress类型

1.reference类型（对象引用类型），作为对象引用指针，指明了对象在 JAVA堆 中的起始地址 和在 方法区 的对象类型数据
2. returnAdress类型，指向一条字节码指令的地址

• 局部变量表中一个slot代表一个变量槽，长度和CPU架构的位长是相同的。

• 64位长度的long和double类型占用2个局部变量表空间（slot），其他的均为1个单位大小。

• 在第0位slot处存放该方法所属对象实例的引用（在Java堆中），程序中用this关键字进行访问

• 可复用：超出作用域的slot变量将被GC回收进行覆写

操作数栈

目的：作为JVM的工作区，对数据进行操作。

原理：同样也是一个以字长为单位的数组，用于存放操作数的值。大多数指令都要从这里弹出数据，执行运算，然后把结果压回操作数栈。

解析：

void Method(){
    int a = 1;
    int b = 2;
    int result = a + b;
}

内部过程

1.在局部变量表分配三个slot，分别指向 a ， b，result。其中 a，b有初值

2.将局部变量表中的a，b的值放入操作数栈。

3.在操作数栈中弹出a，b的值弹出进行运算，接着将结果压入操作数栈中。

4.从操作数栈弹出结果，放到局部变量表中result相应的位置

三.本地方法栈

目的：描述Native方法执行时的内存模型

原理: 形如Java虚拟机栈

特点: 不同线程的该内存区域相互独立

异常处理： 与Java虚拟机栈出现的异常是相同的

有些虚拟机会将本地方法栈与Java虚拟机栈合二为一（eg：HotSpot虚拟机）

四.Java堆

目的： 存放几乎所有对象的实例

原理： 将实例存放在一块 物理不连续，但是逻辑上连续的内存空间上。

特点：
1.是JVM管理的内存中最大的一块区域

? 2.所有线程共享一块内存区域

异常处理： 通常实例分配的时候，堆是可扩展的，但是当无法再扩展的时候，会抛出OutOfMemoryError

五.方法区（非堆）

目的： 作为Java堆的逻辑部分

原理： 存储已被虚拟机加载的 类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码 等数据

特点：
1.物理不连续

? 2.所有线程共享一块内存区域

? 3.可以选择不实现GC

异常处理： 虽然方法区是可以扩展的，但是当无法满足内存分配时，抛出OutOfMemoryError

运行时常量池

目的： 是方法区的一部分，用于存放编译期间生成的各种字面量与符号

原理： 在类加载后，将“常量”存放在该区域

特点： 动态性：在运行期间也能将新的常量放入池中

? eg：String类的intern方法（TODO ）

JDK1.8后字符串常量池放到了堆中，不再是在方法区中，而是在Java堆中

直接内存

目的： 直接引用分配在Java堆外Native函数库的内存，避免了Java堆与Native堆来回复制操作

原理： 通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象，作为这块内存的引用进行操作

特点： 显然直接内存分配不受Java堆大小限制，但受到本机物理的内存大小限制。

异常处理: 当占用总和超出物理内存大小限制的时候，抛出OutOfMemoryError