【读书笔记】深入理解JVM第三版 JVM 运行时数据区

JVM 内存管理

堆（Heap）线程共享
方法区（Method Area）线程共享
虚拟机栈（VM Stack）线程私有
本地方法栈（Native Method Stack）线程私有
程序计数器（Program Counter Register）线程私有

虚拟机栈

生命周期和线程相同。Java 方法执行的线程内存模型：每个方法被执行时，Java 虚拟机都会同步创建一个栈帧（Stack Frame）用于存放局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。

每个方法的从调用到执行完成，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈和出栈的过程
通常说的 "栈" 是指虚拟机栈或者虚拟机栈中的局部变量表。
局部变量表：存放了编译期可知的各种 Java 虚拟机 基本数据类型、对象引用和 returnAddress 类型（指向字节码指令的地址），存放方法的参数和方法内定义的局部变量
局部变量槽：这些数据类型局部变量表中的存储空间以局部变量槽（Slot）表示，其中64位长度的 long 和 double 类型的数据会占用两个变量槽，其余的数据类型只占用一个。
其所需内存空间在编译器就分配完成。
StackOverflowError：如果线程请求的栈深度大于虚拟机栈的允许深度抛出的异常
OutOfMemoryError：当栈无法申请到足够的内存时抛出的异常，可以是使用 "-Xss" 参数来调整栈内存

本地方法栈

和虚拟机栈的结构一样，区别在于虚拟机栈调用的是Java方法，而本地方法栈调用的是本地（Native）方法。HotSpot虚拟机干脆将两者结合在一起了

程序计数器

当前线程所执行的字节码的行号指示器，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，它是程序控制流的指示器，分支、循环、跳转、异常处理、线ss程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

JVM 中的多线程是通过线程轮流切换、分配处理器执行时间的方式来实现的。在任何确定的时刻，一个处理器指挥执行一条线程中的指令。为了线程切换恢复到正确的位置，每条线程都需要独立的程序计数器，各线程间相互独立，互不影响，这部分的类内存区域为线程私有

线程执行的是 JAVA 方法，计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址
线程执行的是本地方法，计数器的值则应该为空（Undefinded)
该区域没有规定任何Out Of Memory Error 的区域

堆

是被线程共享的一块内存空间，虚拟机所管理的最大内存，在虚拟机启动时创建。创建的对象和数组都保存在Java堆内存中，也是垃圾收集器进行垃圾回收的最重要的区域。

VM采用的分代收集算法，从GC的角度可以细分为：新生代（Eden区、From Survivor区和 To Survivor区）和老年区
内存分配：线程共享的Java堆上可以划分多个线程私有的分配缓存区（Thread Local Allocation Buffer, TLAB）,以提升效率，这样的做的目的是使得内存更好的回收，或更快的分配内存。
参数扩展：JAVA堆可以实现固定大小，也可以扩展（通过-Xmx 和 -Xms设定），如果JAVA堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法扩展时，JVM将会抛出 OutOfMemoryError 异常

方法区

用于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

永久代有-XX: MaxPermSize 上限
JDK6 HotSpot 放弃永久代，采用本地内存；
JDK7 将原本永久代的字符串常量池、静态变量等移除；
JDK8 完成废弃永久代，采用本地内存来实现的元空间（Meta-space），把JDK7 中的永久代和其他（主要是类型信息）全部移到原空间。
OutOfMemoryError：如果方法区无法满足新的内存分配的需求时

运行时常量池

属于方法区的一部分。

Class 文件中除了有类的版本、字段、方法、接口的描述信息外，还有一项信息就是运行时常量表