目錄

1. 棧

2. 堆

3. 方法區(qū)

4. 本地方法棧

5. 程序計(jì)數(shù)器

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首先來看一下JVM運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)有哪些。

1. 棧

在介紹JVM棧之前，先了解一下?棧幀?概念。

棧幀：一個(gè)棧幀隨著一個(gè)方法的調(diào)用開始而創(chuàng)建，這個(gè)方法調(diào)用完成而銷毀。棧幀內(nèi)存放者方法中的局部變量，操作數(shù)棧等數(shù)據(jù)。

Java棧也稱作虛擬機(jī)棧（Java Vitual Machine Stack），JVM棧只對(duì)棧幀進(jìn)行存儲(chǔ)，壓棧和出棧操作。

Java棧是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型。下面我們來看一個(gè)Java棧圖。

Java棧中存放的是一個(gè)個(gè)的棧幀，每個(gè)棧幀對(duì)應(yīng)一個(gè)被調(diào)用的方法，在棧幀中包括局部變量表(Local Variables)、操作數(shù)棧(Operand Stack)、指向當(dāng)前方法所屬的類的運(yùn)行時(shí)常量池（運(yùn)行時(shí)常量池的概念在方法區(qū)部分會(huì)談到）的引用(Reference to runtime constant pool)、方法返回地址(Return Address)和一些額外的附加信息。

當(dāng)線程執(zhí)行一個(gè)方法時(shí)，就會(huì)隨之創(chuàng)建一個(gè)對(duì)應(yīng)的棧幀，并將建立的棧幀壓棧。當(dāng)方法執(zhí)行完畢之后，便會(huì)將棧幀出棧。

因此可知，線程當(dāng)前執(zhí)行的方法所對(duì)應(yīng)的棧幀必定位于Java棧的頂部。

對(duì)于所有的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言來說，棧這部分空間對(duì)程序員來說是不透明的。?

棧內(nèi)存的大小可以有兩種設(shè)置，固定值和根據(jù)線程需要?jiǎng)討B(tài)增長(zhǎng)。

在JVM棧這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)可能會(huì)發(fā)生拋出兩種錯(cuò)誤。

1. StackOverflowError 出現(xiàn)在棧內(nèi)存設(shè)置成固定值的時(shí)候，當(dāng)程序執(zhí)行需要的棧內(nèi)存超過設(shè)定的固定值會(huì)拋出這個(gè)錯(cuò)誤。
2. OutOfMemoryError 出現(xiàn)在棧內(nèi)存設(shè)置成動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)的時(shí)候，當(dāng)JVM嘗試申請(qǐng)的內(nèi)存大小超過了其可用內(nèi)存時(shí)會(huì)拋出這個(gè)錯(cuò)誤。

總結(jié)

1. 每個(gè)線程包含一個(gè)棧區(qū),棧中只保存基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型的對(duì)象和自定義對(duì)象的引用(不是對(duì)象)。對(duì)象都存放在堆區(qū)中。
2. 每個(gè)棧中的數(shù)據(jù)(基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型和對(duì)象引用)都是私有的，其他棧不能訪問。
3. 棧分為3個(gè)部分：基本類型變量，執(zhí)行環(huán)境上下文，操作指令區(qū)(存放操作指令).
4. 在函數(shù)中定義的一些基本類型的變量數(shù)據(jù)和對(duì)象的引用變量都在函數(shù)的棧內(nèi)存中分配。
5. 當(dāng)在一段代碼塊定義一個(gè)變量時(shí)，Java就在棧中為這個(gè)變量分配內(nèi)存空間，當(dāng)該變量退出該作用域后，Java會(huì)自動(dòng)釋放掉為該變量所分配的內(nèi)存空間，該內(nèi)存空間可以立即被另作他用。

2. 堆

堆數(shù)據(jù)區(qū)是用來存放對(duì)象和數(shù)組（特殊的對(duì)象）。堆內(nèi)存由多個(gè)線程共享。堆內(nèi)存隨著JVM啟動(dòng)而創(chuàng)建。

眾所周知，Java中有一個(gè)很好的特性就是自動(dòng)垃圾回收。垃圾回收就操作這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)來回收對(duì)象進(jìn)而釋放內(nèi)存。

如果堆內(nèi)存剩余的內(nèi)存不足以滿足于對(duì)象創(chuàng)建，JVM會(huì)拋出OutOfMemoryError錯(cuò)誤。

總結(jié)

1. 存儲(chǔ)的全部是對(duì)象，每個(gè)對(duì)象包含一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的class信息–class的目的是得到操作指令。
2. jvm只有一個(gè)堆區(qū)（heap）被所有線程共享，堆區(qū)中不存放基本類型和對(duì)象引用，只存放對(duì)象本身。
3. 堆的優(yōu)勢(shì)是可以動(dòng)態(tài)地分配內(nèi)存大小，生存期也不必事先告訴編譯器，因?yàn)樗窃谶\(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的，Java的垃圾收集器會(huì)自動(dòng)收走這些不再使用的數(shù)據(jù)。
4. 缺點(diǎn)是，由于要在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存，存取速度較慢。

3. 方法區(qū)

方法區(qū)在JVM中也是一個(gè)非常重要的區(qū)域，它與堆一樣，是被線程共享的區(qū)域。

在方法區(qū)中，存儲(chǔ)了每個(gè)類的信息（包括類的名稱、方法信息、字段信息）、靜態(tài)變量、常量以及編譯器編譯后的代碼等。

在Class文件中除了類的字段、方法、接口等描述信息外，還有一項(xiàng)信息是常量池，用來存儲(chǔ)編譯期間生成的字面量和符號(hào)引用。

在方法區(qū)中有一個(gè)非常重要的部分就是運(yùn)行時(shí)常量池，它是每一個(gè)類或接口的常量池的運(yùn)行時(shí)表示形式，在類和接口被加載到JVM后，對(duì)應(yīng)的運(yùn)行時(shí)常量池就被創(chuàng)建出來。

當(dāng)然并非Class文件常量池中的內(nèi)容才能進(jìn)入運(yùn)行時(shí)常量池，在運(yùn)行期間也可將新的常量放入運(yùn)行時(shí)常量池中，比如String的intern方法。

4. 本地方法棧

一個(gè)支持native方法調(diào)用的JVM實(shí)現(xiàn)，需要有這樣一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，就是本地方法棧。

Java官方對(duì)于本地方法的定義為methods written in a language other than the Java programming language，就是使用非Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的方法，但是通常我們指的一般為C或者C++，因此這個(gè)棧也有著C棧這一稱號(hào)。

一個(gè)不支持本地方法執(zhí)行的JVM沒有必要實(shí)現(xiàn)這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)域。

本地方法棧基本和JVM棧一樣，其大小也是可以設(shè)置為固定值或者動(dòng)態(tài)增加，因此也會(huì)對(duì)應(yīng)拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError錯(cuò)誤。

在HotSopt虛擬機(jī)中直接就把本地方法棧和Java棧合二為一。

5. 程序計(jì)數(shù)器

在通用的計(jì)算機(jī)體系中，程序計(jì)數(shù)器用來記錄當(dāng)前正在執(zhí)行的指令，在JVM中也是如此。

程序計(jì)數(shù)器是線程私有，所以當(dāng)一個(gè)新的線程創(chuàng)建時(shí)，程序計(jì)數(shù)器也會(huì)創(chuàng)建。

由于Java是支持多線程，Java中的程序計(jì)數(shù)器用來記錄當(dāng)前線程中正在執(zhí)行的指令。

如果當(dāng)前正在執(zhí)行的方法是本地方法，那么此刻程序計(jì)數(shù)器的值為undefined。

注意這個(gè)區(qū)域是唯一一個(gè)不拋出OutOfMemoryError的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)。

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參考自：https://blog.csdn.net/zhangqilugrubby/article/details/59110906