虚拟机中数据的那些事儿

一.虚拟机的数据域

　　虚拟机的运行时数据域组成：程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈，堆，方法区，运行时常量池（方法区的一部分）

　　　　1.线程隔离部分：虚拟机栈，本地方法栈，程序计数器

　　　　2.线程共享：方法区，堆

　　　　

　　

　　程序计数器：当前线程的所执行字节码的行号指示器。（各种分支，循环，跳转等都是由当前线程的程序计数器完成）。

　　　　　　　　程序如果执行一个Java方法，这个计数器记录的是正在执行虚拟机字节码的指令地址，如果执行的是Native

　　　　　　　　方法，这个计数器为空（undefined），唯一一个没有规定OutOfMemoryError的区域。

　　虚拟机栈：1.生命周期与当前线程相同（线程私有）。

　　　　　　　2.描述的是Java的内存模型：每个方法被执行的时候都会创建一个栈帧，用于保存局部变量表，操作栈，动态链接，

　　　　　　　　方法出口等信息。每一个方法被调用知道执行完成的过程，对应着一个栈帧从入栈到出栈的过程。

　　　　　　　3.局部变量表包含这个各种基本的数据类型，还有对象的引用（指针，句柄，字节码指令的地址）。

　　　　　　　4.如果当前线程的虚拟机栈满了（例如递归层数太深）那就会抛出StackOverFlowError，可以动态扩充栈的大小，

　　　　　　　　但是如果扩充也无法申请到足够的内存，这个时候会抛出OutOfMemoryError。

　　本地方法栈：这个是实现Native方法的服务。自由度很高，本地方法栈中使用的那些语言或者数据结构没有强制规定，也会抛出

　　　　　　　　OutOfMemoryError或者StackOverFlowError异常。

　　Java堆：1.存放对象实例，几乎所有对象实例都存在堆中分配内存。

　　　　　　2.是垃圾收集器的主要区域（GC堆）

　　　　　　3.内存中的是不连续的，可扩展的。

　　　　　　4.堆还可以细分为新生代与老年代，还可以分为：Eden：From Survivor：To Survivor；8：1：1。

　　　　　　5.为了更好的管理以及回收内存：Java堆中还可能划分出多个线程私有的分配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）。

　　方法区：1.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。（Non-Heap）大伙们说的永久代。

　　　　　　2.自由度很高啊，内存可以选择固定或者可扩展，还可以不实现垃圾收集。

　　　　　　3.永久代也不是一定永远存在的，这个区域的回收目的主要是对常量池的回收和对类型的卸载，条件苛刻啊，但是回收还是有必要。

　　　　　　4.同样的，无法满足内存分配的需求时，会抛出OutOfMemoryError。

　　运行时常量池：存放编译期间生成的各种字面量和符号引用，类加载后存放到运行时常量池中。而且具有动态性，不一定是编译期间生成常量

　　　　　　运行期间也可以将常量放到常量池中。

　　直接内存：1.可能导致OutOfMemoryError

　　　　　　　2.JDK1.4中加入的NIO基于通道与缓冲区的IO方式

　　　　　　　3.通过Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。（能提高性能，避免在Java堆与Native堆中来回复制数据）。

　　　　　　　4.这个内存大小也是会受到本机总内存的影响，RAM和SWAP交换区。

二.对象的访问方式

　　场景：Object obj = new Object();新建的一个对象。

　　 分析：obj中的信息（类信息，父类，方法，接口等）都会在Java堆中呈现。在虚拟机栈中，这个会成为一个reference（引用类型）

　　　　　 出现在本地变量表中。

　　 问题：虚拟机栈中的reference是如何定位到Java堆中的？

　　 方法：1.使用句柄

　　　　　 Java堆中有一小块内存是作为句柄池，reference指向的就是对象句柄的地址。句柄存放就是对象实例数据和类型数据（方法区）

　　　　　 

　　         2.使用指针

　　　　　     　

　　　两种方法的优缺点：

　　　　　　句柄的好处就是，reference存放的是稳定的句柄地址，在对象移动的时候（GC收集常做的事），就只是需要改变句柄的实例指针即可。

　　　　　　指针的好处：就是快，比句柄少了一次指针的访问。（Sun HotSpot就是使用指针）。

 

 　　总结：主要介绍了虚拟机的数据区域情况和对象的访问方式，这个是学习虚拟机最主要掌握的根本

　　 参考：深入理解java虚拟机（神书java开发必读啊）