一起学习java运行时数据区

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方法区 Method Area

方法区是各个线程共享的内存区域,在虚拟机启动时创建。
用于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等数据。
虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分,但是它却又一个别名叫做Non-Heap(非堆),目的是与Java堆区分开来。
当方法区无法满足内存分配需求时,将抛出OutOfMemoryError异常。
注意:

  • 方法区在JDK 8中是叫 Meta space ,而在JDK6、7中叫 perm space
  • 运行时常量池 run time constant pool
    Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述 信息外,还有一项信息就是常量池,用于存放编译时期生
    成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后进 入方法区的运行时常量池中存放。

堆 heap

Java堆是Java虚拟机所管理内存中最大的一块,在虚拟机启动时创建,被所有线程共享。
Java对象实例以及数组都在堆上分配。

虚拟机栈

虚拟机栈是一个线程执行的区域,保存着一个线程中方法的调用状态。换句话说,一个Java线程的运行状态,由一
个虚拟机栈来保存,所以虚拟机栈肯定是线程私有的,独有的,随着线程的创建而创建。
每一个被线程执行的方法,为该栈中的栈帧,即每个方法对应一个栈帧。
调用一个方法,就会向栈中压入一个栈帧;一个方法调用完成,就会把该栈帧从栈中弹出。

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栈桢:每个栈帧对应一个被调用的方法,可以理解为一个方法的运行空间。
每个栈帧中包括局部变量表(Local Variables)、操作数栈(Operand Stack)、指向运行时常量池的引用(A reference to the run-time constant pool)、方法返回地址(Return Address)和附加信息。
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局部变量表(Local Variables)

方法中定义的局部变量以及方法的参数存放在这张表中
局部变量表中的变量不可直接使用,如需要使用的话,必须通过相关指令将其加载至操作数栈中作为操作数使用。

操作数栈(Operand Stack)

以压栈和出栈的方式存储操作数的

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 动态连接(Dynamic Linking)。

方法返回地址

当一个方法开始执行后,只有两种方式可以退出,一种是遇到方法返回的字节码指令;一种是遇见异常, 并且这个异常没有在方法体内得到处理。

程序计数器 The pc Register

我们都知道一个JVM进程中有多个线程在执行,而线程中的内容是否能够拥有执行权,是根据CPU调度来
的。
假如线程A正在执行到某个地方,突然失去了CPU的执行权,切换到线程B了,然后当线程A再获得CPU执行
权的时候,怎么能继续执行呢?这就是需要在线程中维护一个变量,记录线程执行到的位置。

程序计数器占用的内存空间很小,由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换,并分配处理器执行时间的方式来
实现的,在任意时刻,一个处理器只会执行一条线程中的指令。因此,为了线程切换后能够恢复到正确的执行位
置,每条线程需要有一个独立的程序计数器(线程私有)。
如果线程正在执行Java方法,则计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址;
如果正在执行的是Native方法,则这个计数器为空。

本地方法栈 Native Method Stacks

如果当前线程执行的方法是Native类型的,这些方法就会在本地方法栈中执行。

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