JVM： 第二章 自动内存管理机制

 

2.1运行时数据区

　　java虚拟机在执行java程序的过程中会把它管理的内存划分为若干个不同的数据区域，它们有各自的用途，以及创建和销毁的时间。

 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　java虚拟机运行时数据区

 

2.1.1 程序计数器　　

　　程序计数器是一块较小的内存空间，它可以看成是当前线程所执行字节码的行号指示器。

　　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实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器都只会执行一条线程中的指令。为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程

都有一个独立的程序计数器，各线程之间的计数器互不影响，独立存储，这类内存区域别称作“线程私有”的内存。

　　如果线程正在执行一个java方法，这个计数器记录的就是虚拟机的字节码指令地址；

　　如果是Native方法（由非java语言实现的方法），这个计数器的值则为Undefined。

　　异常情况：

　　此内存区域是在java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

　　

2.1.2 Java虚拟机栈

　　Java虚拟机栈也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。Java虚拟机栈是描述Java方法的内存模型，每个方法在执行的同时会创建一个Stack Frame用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口

等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应这一个Stack Frame在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

　　局部变量表存放了编译期可知的各种数据类型（boolean,char,int,double,float,long,byte），对象引用（reference类型，不等同于对象本身，可能是指向对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象

的地址或其它与此对象有关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。当进入一个方法时，这个方法需要在Stack Frame中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间，不会

改变局部变量表的大小。

　　　异常情况：

　　（1）线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，炮出StackOverflowError异常。

　　（2）如果虚拟机允许动态扩展，扩展时无法申请到足够的内存，抛出OutOfMemoryError异常。

 

2.1.3 本地方法栈

　　本地方法栈（Native Method Stack）与虚拟机栈发挥的作用极其相似，区别在于虚拟机方法栈为虚拟机执行Java方法（字节码）服务，本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务。

　　　异常情况：

　　（1）线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，炮出StackOverflowError异常。

　　（2）如果虚拟机允许动态扩展，扩展时无法申请到足够的内存，抛出OutOfMemoryError异常。

 

2.1.4 Java

　　通常来说，Java堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。它的目的是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。

　　Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，被称作“GC堆”。

　　Java堆可以被分为新生代和老生代。

　　Java堆可以处于物理上不连续但逻辑上连续的空间中。

　　    异常情况：

　　　　如果堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展，抛出OutOfMemoryError异常。

 

2.1.5 方法区

　　方法区是线程共享的内存区域，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。　

　　方法区可以处于物理上不连续但逻辑上连续的空间中，也可以选择不实现垃圾收集。　

　　内存回收的目标：针对常量池的回收和对类型的卸载。

　　    异常情况：

　　　　如果方法区无法满足内存分配需求，抛出OutOfMemoryError异常。

 

2.1.6 运行时常量池　　

　　运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分。Class文件中有一项信息是常量池（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，它们将在类加载后进入方法区的运

行时常量池中存放。

            异常情况：

　　　　如果常量池无法满足内存分配需求，抛出OutOfMemoryError异常。