基础巩固只Java虚拟机运行时数据区，java虚拟机

基础巩固只Java虚拟机运行时数据区，java虚拟机

认识Java虚拟机从运行时数据区开始

Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域，根据《Java 虚拟机规范(Java SE 8版)》的规定，Java虚拟机所管理的内存包括一下几个运行时数据区域：

PC寄存器

Java虚拟机支持多条线程同时执行，每条Java虚拟机线程都有自己的PC寄存器。
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。

程序计数器

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，分之，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。
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，各个线程计数器互不影响，独立存储，这类内存为"线程私有"的内存。
此内存区域是唯一一个Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

Java虚拟机栈

Java虚拟机栈也是线程私有的，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帧栈，用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息。每个方法从调用至完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。
局部变量表中存放了编译期可知的各种基本数据类型，对象引用和返回地址类型。局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，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，运行期间不会改变局部变量表的大小。
Java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常情况：
如果线程请求的最大栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常。
如果虚拟机动态扩展无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。

本地方法栈

本地方法栈和虚拟机栈的作用是类似的，它们区别在于虚拟机栈为虚拟机执行Java方法(字节码)服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。本地方法栈也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

Java堆

Java堆是虚拟机所管理的内存中最大的一块。由所有线程共享，在虚拟机启动时创建。堆区唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配。
Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可。
Java堆无法扩展时，抛出OutOfMemoryError异常。

方法区

与Java堆一样，所有线程共享的内存区域，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，当方法区无法满足内存分配需要时，抛出OutOfMemoryError异常。

运行时常量池

它是方法区的一部分，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。并非预置入Class文件中常量池的内容才进入方法运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中，这种特性被开发人员利用得比较多的便是String类的intern()方法。
当方法区无法满足内存分配需求时，抛出OutOfMemoryError异常。

直接内存

它不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域，本机直接内存分配不受Java堆大小的限制，但是会受到本机总内存限制，扩展分配内存不足，依然会抛出OutOfMemoryError异常。

参考：
《Java虚拟机规范(Java SE 8版)》
《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践》