一、运行时数据区域

JVM_Runtime-Data-Area.jpg

1.1、程序计数器

当前线程所执行的字节码的行号指示器。

• 一块很小的内存空间，速度最快的存储区域。
• 在JVM规范中，每个线程都有他自己的程序计数器，是线程私有的，生命周期与线程的生命周期保持一致。
• 任何时候一个线程都只有一个方法在执行，也就是所谓的当前方法。程序计数器会存储当前线程正在执行的Java方法的JVM指令的地址；或者如果在执行的是native方法，则是未指定值（undefind）。
• 它是程序控制流的指示器，分支，循环，跳转，异常处理，线程恢复等基础功能都是需要依赖这个计数器来完成。
• 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。
• 唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutMemoryError情况的区域。

使用 PC计数器 存储字节码指令地址有什么用？
CPU需要不停的切换各个线程，切换回来以后，就得知道接着从哪里开始继续执行

1.2、Java 虚拟机栈

• 线程私有，它的生命周期与线程相同。
• 每个方法被执行的时候，Java 虚拟机栈都会同步创建一个栈帧 Stack Frame 用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。每个方法被调用直至执行完毕的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
• 该区域可能产生两类异常：
  • 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 Java 虚拟机栈容量可以动态扩展，当栈扩展时无法申请到足够的内存会抛出 OutOfMemoryError 异常。

1.3、本地方法栈

• 为虚拟机使用到的本地（Native）方法服务。
• 可能产生两类异常：StackOverflowError 和 OutOfMemoryError异常。

1.4、Java 堆

• 物理上不连续，但在逻辑上连续的内存空间

1.5、方法区/元数据区

• 存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。

1.6、运行时常量池

• 是方法区的一部分。

1.7、直接内存

• 使用 Native 函数库直接分配对外内存，然后通过堆内的 DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作。
• 不受 Java 堆大小限制，受物理内存大小限制。