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Java虚拟机运行时的数据区域

运行时数据区有:方法区,堆,虚拟机栈,本地方法栈,程序计数器。可分为线程共享的区域和线程隔离的区域。

一:线程共享的区域:方法区,Java堆

1.1Java堆

它是虚拟机管理的内存中最大的一块,用来存放对象实例,它还是垃圾收集器管理的主要区域。为了更好更快的分类内存,可以将堆划分更细一点。从内存回收角度来看,现在的收集器基本都用分代收集算法,所以Java堆可以分为新生代和老年代。从内存分配的角度看,线程共享的Java堆可以分为多个线程私有的分配缓冲区(TLAB。

根据Java虚拟机规范的规定,Java堆可以处于物理上不连续的内存空间,只要逻辑上是连续的即可。在实现时,可以是固定大小的,也可以是扩展的。如果实例没有分配内存并且堆无法扩展时,抛出OutOfMemoryError异常。

1.2方法区

它用来存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码数据。对于HotSpot虚拟机,使用了永久代来实现方法区,这样可以省去专门为方法区编写代码的工作,但是也伴随着更容易遇到内存溢出的问题。现在也有放弃永久代并采用Native Memory来实现方法区的规划,在JDK1.7的HotSpot中,已经把放在永久代中的字符串常量池移出。

1.2.1运行时常量池

运行时常量池是方法区的一部分,Class文件中的一项信息是常量池(用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用),它会在类加载后进入方法区的运行时常量池。还有翻译出来的直接引用。

运行时常量池相对于Class中的常量池另外一个重要特征是具备动态性,因为Java并不要求常量并不一定是在编译期产生,也就是并非预置入Class文件中的常量池才能进入方法区的运行时常量池,所以运行时可以将新的常量放入池中。

二:线程私有的区域:程序计数器,虚拟机栈,本地方法栈

2.1程序计数器

一块较小的内存空间,可以看做是当前线程执行的字节码行号指示器。字节码解释器工作就是通过改变这个计数器的值来选取下一条指令,所以程序计数器不可缺少。

为什么它是线程私有的?由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换来分配处理器执行的时间来实现的,在任意一个时刻,一个处理器只会执行一个线程中的指令。因此,为了线程切换后能恢复到原来的位置,每个线程都需要一个独立的程序计数器。

如果线程正在执行Java方法,这个计数器记录虚拟机字节码指令的地址。Native方法,指示器值为空。

2.2虚拟机栈

它描述的是Java方法执行的内存模型:每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧用来存放局部变量表、操作数栈、动态链接、方法入口等信息。方法从调用到执行的过程,就是栈帧从入栈到出栈的过程。

局部变量表存放了编译期可知的基本数据类型(int/short/long/boolean/char/float/byte)和引用类型(reference类型)和returnAddress类型。

2.3本地方法栈

它和虚拟机栈差不多,区别是虚拟机栈是为Java方法服务,而本地方法栈是为native方法服务。

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