JVM学习笔记

JVM简介

JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。
引入Java语言虚拟机后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息，使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。
JVM运行时数据区域

• 程序计数器
• 虚拟机栈
• 本地方法栈
• java堆
• 方法区

Java 数据类型由两种：
1.基础数据类型：Boolean，byte，char，short，interesting，float，long，double
2.引用数据类型

1.程序计数器

程序计数器是一块较小的内存，他可以看作是当前线程所执行的字节码的行号治时。在虚拟机的概念模型里（进士概念模型，各种虚拟机可能会通过一些更高效的发过誓去实现），字节码解释器工作室就是通过改变扎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、县城回复等基础功能都需要依赖这个计数器完成。
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（对于多核处理器是一个内核）都只会执行一个线程中的指令，为了切换线程后能恢复到正确的位置，每条线程都需要一个独立的计数器，各个线程的计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。
此内存区域是在java虚拟机中唯一一个没有outofmemoryError错误的内存区域.

2.Java虚拟机栈

Java虚拟机栈也是线程私有的，他的生命周期和线程相同。Java虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法在执行时都会生成一个栈帧（Stack Frame），用来存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息。每一个方法从调用到执行完成的过程就是相对应的栈帧从入栈到出栈的过程。局部变量表存储了编译器可知的八种基础数据类型，引用类型（对象引用存储在栈内存），returnAdress(指向了一条字节码指令的地址),其中64位长度的long和double类型的数据会占用2个局部变量空间（Slot)。局部变量表所需要的内存在编译期间完成分配，方法运行期间不会改变局部变量表的大小。
该内存区域规定了两种异常状况：1.如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，抛出StackOverflowError异常，如果虚拟机栈可以动态扩展，并且扩展无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryEoor异常。

3.本地方法栈

本地方法栈和虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，他们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机java方法（也就是字节码）服务，本地方法栈为虚拟机使用到的Native方服务。抛出的错误和虚拟机栈一样。

什么是Native Method?
简单地讲，一个Native Method就是一个java调用非java代码的接口。一个Native Method是这样一个java的方法：该方法的实现由非java语言实现，比如C。这个特征并非java所特有，很多其它的编程语言都有这一机制，比如在C＋＋中，你可以用extern "C"告知C＋＋编译器去调用一个C的函数。

4.Java堆

对于大多数应用来说，Java堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块，Java堆是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对象实例，几乎所有对象实例都在这里分配内存，但是随着技术的不断提升，所有的对象都分配在堆上显得不那么绝对了。如果堆中没有内存能够去完成实例分配，并且堆也无法再扩展时将会抛出OutOfMemoryError异常。

5.方法区

方法区和java堆一样都是各个线程共享的内存区域，它用于存储已经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。当内存区域无法满足内存分配要求时抛出OutOfMemmoryError异常。

6.运行时常量池

运行时常量池是方法区的一部分，用于存放编译期生成的各种字面量和富豪引用，这部分内容将在类加载后进入方法去的运行时常量池中存放

7.直接内存

直接内存并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，凡是这部分内存也被频繁调用，而且也有可能导致OutOfMemroyError异常