JVM 運行時數據區 （三）

JVM運行時數據區

運行時數據區由 程序計數器、java虛擬機棧、本地方法棧、堆、方法區 組成；

一、程序計數器

　　每個Java線程都有一個程序計數器，用於保存程序執行到當前方法的哪個指令，它是線程私有的。

此內存區域是惟一一個在VM Spec中沒有規定任何OutOfMemoryError狀況的區域。

 

二、Java虛擬機棧

　　一般說的棧指的就是Java棧，主管Java程序的運行。棧是在線程建立時建立，線程結束棧內存就釋放掉了，不存在垃圾回收問題，線程一結束該棧就Over，與程序計數器同樣，它的生命週期也是與線程相同，它是線程私有的。

　　基本類型的變量、實例方法、引用類型變量都是在函數的棧內存中分配。

　　棧描述的是Java方法調用的內存模型：每一個方法被執行的時候，都會同時建立一個幀（Frame）用於存儲本地變量表、操做棧、動態連接、方法出入口等信息。每個方法的調用至完成，就意味着一個幀在VM棧中的入棧至出棧的過程。本地變量表存放了編譯期可知的各類標量類型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、對象引用（不是對象自己，僅僅是一個引用指針）、方法返回地址等

　　這個區域規定了2種異常：若是線程請求的棧深度大於虛擬機所容許的深度，將拋出StackOverflowError異常；若是VM棧能夠動態擴展（VM Spec中容許固定長度的VM棧），當擴展時沒法申請到足夠內存則拋出OutOfMemoryError異常。

（1）拋出StackOverflowError異常的代碼（遞歸調用）：

public class StackDemo1
{
    static void sayHello()
    {
        System.out.println("AAAAA");
        sayHello();
    }

    public static void main(String[] args) {
        sayHello();
    }
}

 

三、本地方法棧

　　本地方法棧和Java虛擬機棧發揮的做用是相似的，只不過Java虛擬機棧爲虛擬機運行原語服務，而本地方法棧是爲虛擬機使用到的 native 服務。

它的實現語言、結構、方式沒有強制規定，甚至有的虛擬機把它和java虛擬機棧合二爲一了，例如Sun Hotspot。

　　和java虛擬機棧同樣，這個區域也會拋出StackOverflowError異常和OutOfMemoryError異常。

 

四、堆

　　Java7以前：

　　　　一個JVM實例只存在於一個堆內存中，堆內存的大小是能夠調節的。類加載器讀取了類文件以後，須要把類、方法、常變量放到堆內存中，

　　保存全部引用類型的真實信息，以方便執行器執行。

　　　　堆內存邏輯上分爲：新生區、養老區、永久區。（實際上永久區被稱爲非堆內存）

　　　　新生區：伊甸區（Eden Space）、倖存0區（Survivor 0 Space）、倖存1區（Survivor 1 Space）

　　　　當new 一個對象，該對象被放入伊甸區（Eden），建立的對象愈來愈多，伊甸區（Eden）快滿的時候啓動一種輕垃圾回收（Minor GC），未被回收的對象被放入倖存0區（Survivor 0），Eden被清空；當倖存0區快滿了，未被回收的對象被放入倖存1區（Survivor 1），Survivor 0和Eden被清空；Survisor 0與Survivor 1交換角色，如此循環往復。若是對象的複製次數達到16次，該對象就會被送到養老中。當養老區快滿的時候觸發一個重量級的GC（Major GC），清理以後仍是沒法再保存對象，就會產生OOM異常（OutOfMemoryError）。

　　　　Survisor 0 和 Survivor 1會一直調換角色，誰是空的誰就是Survivor 1區。

 　　　　　　　　

　　　　

　　　　

五、方法區

　　方法區是全部線程共享的，一般用來儲存裝載的類的元結構信息。垃圾回收不多發生；

　　好比：運行時常量池 + 靜態變量 + 常量 + 字段 + 方法字節碼 + 在類/實例/接口初始化用到的特殊方法等。

　　一般和永久區關聯在一塊兒（Java7），具體的跟JVM的實現和版本有關。Java8之後，變爲了MetaSpace（元空間），直接使用的物理內存，垃圾回收運行的機率變得更低。