JVM之Java运行时数据区(线程隔离区)

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JVM会在会在执行Java程序过程中把所管理的内存划分为若干区域，主要包括程序计数器(Program Counter Register)，虚拟机栈(VM Stack)，本地方法栈(Native Method Stack)，堆区(Heap)以及方法区(Method Area)。其中前面3个是线程隔离的数据区，即各个线程均有一份，而后两者是共享区，即所有线程均共享同一份。接下来，我们分别来看一下这些线程隔离的数据区。

首先是程序计数器。

用于指示一个线程运行到哪个地方了，因为多个线程时，A线程有可能会被挂起从而转向运行B线程，那么等返回执行A线程时，JVM怎么记录A运行到哪里了呢？答案就是程序计数器，因此程序计数器是线程隔离的。那么计数器里存储的是什么东西呢？

首先我们要大概了解以下字节码文件长什么样子。

public void F(){
// 原来的F方法内部的 java 代码，被翻译为下面的类似于汇编语言的指令
    0 xxxx ....
    2 xxxx ....
    4 xx  ...
    5 xxx ...
}

代码中的0、2、4、5是字节码的行号，程序计数器存储的正是字节码行号。所以程序计数器的运行原理就很明朗了。当然程序计数器是会被和线程一同创建的。程序计数器是唯一一个没有OutOfMemory异常的区域，因为它不会增加空间，不过随着程序的运行会改变。

接着是虚拟机栈。

我们常说的堆内存、栈内存的栈区一般指的就是这个，虚拟机栈被用于描述java的方法。每个java方法在执行时会创建一个栈帧(Stack Frame)，栈帧的结构包括局部变量表，操作数栈，动态链接和方法出口几个部分。方法执行时创建栈帧，并进入虚拟机栈中，调用结束时，栈帧销毁。每个方法从调用到结束对应栈帧在虚拟机栈的声明周期。虚拟机栈是线程隔离的。

若栈帧一直增加，超过所允许的深度，将会导致StackOverflowError，可以想象如果方法无限递归没有出口就会导致该异常。

如果虚拟机栈可以动态扩展但在扩展中无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。

栈帧-局部变量表：存放方法参数和方法内部的局部变量，因此，基本数据类型和引用类型的引用就存在栈区中栈帧的局部变量表。(引用类型的对象本身在堆区)

 

本地方法栈。

是针对Native的方法的栈，虚拟机栈是其他java方法的栈。不同虚拟机可以自由实现，比如常用的HotSpot虚拟机就选择合并虚拟机栈和本地方法栈。