java运行时数据区

Java运行时数据区域

众所周知，Java 虚拟机有自动内存管理机制，如果出现内存泄漏和溢出方面的问题，排查错误就必须要了解虚拟机是怎样使用内存的。
包含：程序计数器（PC）、堆、本地方法栈、虚拟机栈、元空间
下图是 JDK8 之后的 JVM 内存布局。

程序计数器（PC）

内存中一块较小的空间，每个线程都有一个 PC，用于存储线程的下一步执行指令。
线程执行的命令，也都是从 PC 中获取的。
线程间的资源切换，就是获取不同线程的PC中的指令，继续执行的。
执行到 Native 方法，计数器值则为空（Undefined）。

本地方法栈

本地方法栈（Native Method Stack）与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，它们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native 方法服务。

虚拟机栈

一般所聊的栈都是虚拟机栈，每个栈里放着栈帧。
一个方法相当于一个栈帧。方法的调用相当于创建一个栈帧，并进行入栈与出栈操作。
栈，遵循先进后出原则。栈中栈帧越多，相当于方法套用的层级越多。
栈帧相当于栈的数据结构，包括 局部变量表、操作栈、动态链接、方法返回地址等信息。
- 局部变量表，存放方法参数和局部变量的区域。局部变量没有准备阶段，必须显式初始化。（类在创建时是有准备阶段的）
- 操作栈，JVM 的执行引擎是基于操作栈的执行引擎。同样是先进后出的栈，用于在方法执行过程中，会有各种指令往栈中写入和提取信息。
- 动态链接，每个栈帧中包含一个在常量池中对当前方法的引用，目的是支持方法调用过程的动态连接。
- 方法返回地址
  - 正常情况下，返回调用方法的上层地址
  - 抛异常情况下，抛给异常处理的栈针
  - 异常处理情况下，按照 PC 执行以下个指令（内部方法抛异常，外部方法捕获并处理）

i++ 与 ++i 的区别

 int i= 1;
 1. i= i++;
 解析：先将1放入操作栈，在将 i自增+1，再从操作栈中取出 1，并赋值给 i ，结果 i为1;
 2. i= ++i;
 解析：先将 i自增+1,再将1放入操作栈，再从操作栈中取出 1，并赋值给 i ，结果 i为2;

栈结构图

堆

堆，被所有线程共享，在虚拟机启动时创建。
做为 GC 的主要工作区，java 堆也叫作 “GC 堆”。
堆采用分代算法。
从内存回收的角度来看，青年代和老年代；青年代又分为Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。从内存分配的角度来看，线程共享的 Java 堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区。
Eden 空间、From Survivor 空间、To Survivor 空间内存分配为 8：1：1 。
新生代与老年代空间占比 1：2

堆结构图

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本文作者：之士咖啡
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