JVM运行时数据区(一)

1、名词解释：

　　栈帧：栈帧是用于支持虚拟机进行方法调用和方法执行的数据结构，它是虚拟机运行时数据区中的虚拟机栈的栈元素。

2、程序计数器：

　　程序计数器是一块比较小的内存空间，可以将它看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

　　由于Java是支持多线程的语言，当运行的线程数超过CPU数量时，线程之间根据CPU时间片轮询抢夺CPU资源，在任意一个时刻，一个处理器（例如一个单核的CPU）都只能执行一条线程中的指令，其他线程都必须被切换出去。因此为了保证每一个线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要一个独立的程序计数器，各个线程之间，程序计数器独立工作，互不影响；所以程序计数器是线程的私有空间。

　　如果当前线程正在执行一个Java方法，则程序计数器记录正在执行的Java字节码地址，如果当前线程正在执行一个Native方法，则程序计数器为空。在Java虚拟机规范中，该区域是没有规定任何OOM(OutOfMemoryError在以后的文章中都将使用OOM来表示OutOfMemoryError)的区域。

3、Java虚拟机栈

　　Java虚拟机栈与程序计数器一样也是线程私有的内存空间，它随着线程的创建而创建，随着线程的消失而消失；它主要用于存储方法的局部变量、操作数栈、动态链接方法和返回地址等信息。

　　虚拟机在运行时使用一种叫栈帧的数据结构保存上下文数据。在栈帧中，存放了方法的局部变量表、操作数栈、动态链接方法和返回地址等信息。每一个方法的调用都伴随着栈帧的入栈操作；相同地，方法的返回则伴随着栈帧的出栈操作（这就是传说中的入栈、出栈）。由于局部变量表中存储的是基本数据类型(boolean、byte、int、short、char、float、double、long)、对象的引用(可以理解为一个指针，指向堆内存中的对象)和返回值地址，所以当一个方法的参数和局部变量相对较多时，那么栈帧中的局部变量表就会比较大，栈帧会膨胀以满足方法调用所需传递的信息。在Java虚拟机栈中与性能调优关系最为密切的部分就是局部变量表。局部变量表用于存放方法的参数和局部变量。其中long与double占用8个字节(64位)，int和float占用4个字节，short和char占用2个字节，byte占用1个字节，boolean占用1位(虚拟机按1个字节进行处理)。在方法执行时，虚拟机使用局部变量表完成方法的传递，对于非static方法还会将当前对象this作为参数通过局部变量表传递给当前方法。

　　Java虚拟机规范允许，Java栈的大小是动态的或者固定的。在java虚拟机规范中，对该区域定义了两种异常：StackOverflowError和OOM。如果线程在计算过程中，请求的栈深度大于最大可用的栈深度，则抛出StackOverflowError；如果Java栈可以动态扩展，而在扩展栈的过程中，没有足够的内存空间来支持栈的扩展，则抛出OOM。

　　在Java虚拟机中，可以使用-Xss参数来设置栈的大小。栈的大小直接决定了函数调用的可达深度。