Jvm基础(1)-Java运行时数据区

最近在看《深入理解Java虚拟机》，里面讲到了Java运行时数据区，这是Jvm基本知识，把读书笔记记录在此。这些知识属于常识，都能查到的，如果我有理解不对的地方，还请指出。

首先把图贴上来，图来自JVM Runtime Data Areas（运行时数据区），感谢。

由上图可知，Java运行时数据区域包括程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、方法区。

1. 程序计数器

程序计数器用来记录下一条字节码指令，因为CPU是要轮转的，在切换回来之后，Java能够找到下一条要执行的指令。如果是多线程程序，那么，每一个线程会有一个独立的程序计数器。【我疑惑的是不知道这个具体怎么设计的，如果一个有几十万线程的程序会不会有问题？】此内存区域是唯一一个不定义OutOfMemoryError的区域。

另外，比较好玩的是，其英文是Program Counter Register，说到底是一个寄存器，翻译成计数器有点不准确。

2.Java虚拟机栈

Java虚拟机栈就是平常说的栈，我理解栈主要存储方法相关的内容，如方法参数、方法中局部变量等。调用方法时，内容压入栈中，方法返回时，从栈中弹出。栈里面还细分为局部变量区、操作数栈、动态连接等。其中局部变量区存储了编译期可知的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引用等。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），其余的数据类型只占用1个。【这个要特别注意，这个会引起一个线程同步的问题】

3.本地方法栈

本地方法指的是Java实现不了，用C或C++实现的方法。关于本地方法，请参考java native方法及JNI实例。

4.Java堆

Java堆是最值得关注的地方，因为这个地方经常抛出内存不足的异常。【我在项目中就遇到过很多次，都是内存泄漏的问题】

Java堆是代码里面存放变量的地方，比如定义了一个字符串，那么其真实地址就存在堆中。Java堆可以分为新生代（New Generation）和老年代（Old Generation/Tenuring Generation），有的又分为Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。其主要思想与Java GC有关系，即大部分对象的存活时间都比较短，如果某一个对象存活时间比较长，就把他移到另外一个区域。这样做GC的成本比较低。【关于这个话题，我会单独写一篇】

5.方法区

方法区存储的是类的一些基本信息，如类的常量池、静态变量等。【标准说法是：类及其父类的全限定名（java.lang.Object没有父类）、类的类型（Class or Interface）、访问修饰符（public, abstract, final）、实现的接口的全限定名的列表、常量池、字段信息、方法信息、静态变量、ClassLoader引用、Class引用】

可以这样理解，如果定义了一个类，其中有一个静态变量，那么在new这个类的时候，静态变量会放在方法区，实例的其它部分会放在Java堆；如果又new了这个类，那么方法区的静态变量不变，在Java堆里面会有一块新的内存放实例。

以上就是Java运行时数据区，了解这部分内容会对后续的学习（如GC）有一定的帮助。

参考：

《深入理解Java虚拟机》

JVM Runtime Data Areas（运行时数据区）

浅析Java虚拟机结构与机制

java native方法及JNI实例