JVM 运行时数据区(二)

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• 运行时数据区
• 共享区
  • 堆区
  • 方法区
• 隔离区
  • 虚拟机栈
    • 栈帧
  • 本地方法栈
  • 程序计数器

运行时数据区

JVM 运行时数据区主要分为5块

• 方法区 JDK1.8以后叫做元数据区（Metaspace）
• 堆区
• 虚拟机栈区
• 本地方法栈区
• 程序计数器

方法区和堆都是线程共享的，在JVM启动时创建，在JVM停止时销毁，而Java虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器是线程私有的，随线程的创建而创建，随线程的结束而死亡。

graph TB

subgraph 线程A
X((线程A))
C[虚拟机栈]
D[本地方法栈]
E[程序计数器]
end

subgraph 线程B
Y((线程B))
H[虚拟机栈]
I[本地方法栈]
J[程序计数器]
end

subgraph 线程共享区
K((线程共享))
A[方法区]
B[堆区]
end
X-->K
Y-->K

JDK1.7 -JVM运行时数据区

graph TB
subgraph 物理内存
subgraph JVM
subgraph 共享区
A[方法区]
B[堆区]
end
subgraph 隔离区
C[虚拟机栈区]
D[本地方法栈区]
E[程序计数器]
end
end
end

JDK1.8 -JVM运行时数据区

graph TB

subgraph 物理内存
subgraph JDK1.8 -JVM运行时数据区
B[堆区]
subgraph 非共享区域
C[虚拟机栈区]
D[本地方法栈区]
E[程序计数器]
end
end
A[元数据区]
end

共享区

在JVM运行时数据区中，方法区和堆区 是各个线程内共享的内存区域

堆区

堆区 主要是存储运行时创建的对象，以及运行时常量池对象等

方法区

方法区 主要存放类的信息，常量，静态变量,运行时常量池以及JIT编译后代码等，JDK1.7以后把常量池里面的对象存放到了堆中，方法区里面存放的时候其引用地址

隔离区

虚拟机栈

栈是一种数据结构，特点是FILO

每当启动一个新的线程后，java虚拟机都会为它分配一个java栈。java以栈帧为单位保存线程的运行状态。虚拟机只会对java栈执行2中操作，以栈帧我单位的入栈和出栈。

抛出的异常2种

• OutOfMemoryError 表述虚拟机空间不足，没法申请到空间
• StackOverflowError 线程请求的深度>大于虚拟机允许的深度

栈帧

栈帧部分组成：局部变量表，操作数栈，栈数据，动态链接，返回地址等。

graph TB
subgraph 虚拟机栈
subgraph 栈帧
A[局部变量表]
B[操作数栈]
X((栈帧))
C[动态链接]
D[方法出口]
end

subgraph 栈帧
E[局部变量表]
F[操作数栈]
Y((栈帧))
H[动态链接]
I[方法出口]
end
X-->Y
end

• 局部变量用于保存函数的参数已经局部变量的引用，局部变量表中的变量只是在当前的函数中有效，当函数调用结束后，跟随着函数栈帧的销毁，局部变量表也会随之销毁。局部变量表在编译期间就确定了大小。局部变量表的存储单位是以Variable Slot 为最小的单位，每个变量槽都可以存储32位长度的内存空间。
• 操作数栈 主要用于保存计算过程中间结果，同时作为计算过程中变量临时存储。只支持出栈入栈的操作
• 动态链接 每个栈帧都包含一个指向运行时常量池中该栈帧的所属方法的引用，持有这个引用是为了支持方法调用过程中的动态链接，在类的加载阶段中的解析过程会将符号引用转化为直接引用，这种转化也称为静态解析。另外一部分将在运行时转化为直接引用，这个部分称之为动态链接
• 方法执行后 只有2中退出方法，一是方法返回指令，二是异常退出。

本地方法栈

这个个虚拟机栈一样，只不过这个是运行本地方法的内存模型。运行本地方法的时候也会去创建栈帧等一些列操作

程序计数器

程序计数器是一块较小的内存空间，维护着当先线程所执行的字节码行号，以便在CPU切换调度的时候能知道当先线程执行到了什么位置。如果当先线程正在执行本地方法（Native method）那么程序计数器是为空。

程序计算器主要有2个作用：

• 字节码的解释器可以通过修改程序计数器值来读取下一个指令，从而达到代码的流程控制，比如我们代码中创建的循环，异常处理等
• 在多线程的情况下，程序计数器是用来保持当前线程执行的位置，当CPU切换执行时间片，切换回来的时候任然能继续执行上次执行的位置
• 程序计数器 是唯一一个不会出现OOM的区域