Java运行时的数据区域

Java语言不同于C,C++，需要开发人员手动的管理内存，java虚拟机的自动内存管理机制，可以有效的减轻开发人员的压力。不过出现内存溢出的问题也不易排查。

• 程序计数器

程序计数器是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟的概念模型里，字节码解释器工作就是通过改变这个计数器的值    来选取下一条需要执行的字节码指令、分支、循环、跳转、异常处理、线程回复等功能都需要依赖这个计数器来实现。【由于java虚拟机的多线程是通过轮流切换并分配处理器的执行时间的方式来实现的，在任何一个确定时刻，一个处理器都只会执行一条线程中的指令，所有为了线程切换后都能恢复到正确的执行位置，每个线程都有一个独立的程序计数器，各个线程间的计数器互不影响，独立存储】如果线程正在执行的是一个java方法，这个程序计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令地址：如果正在执行的是Native方法，这个·计数器的值则为空，此内存区域是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemaryError情况的区域。

• 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。虚拟机栈描述的是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（Stack Frame）用于存储局部变量表，操作数栈、动态链表、方法入口等信息。每一个方法从创建直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。局部变量表存放了编译器可知的各种基本数据类型，对象引用，和returnAddress类型。在java虚拟机规范中，对这个区域规定了俩种异常情况：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverFlowError异常；如果虚拟机可以动态扩展，如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemarryError异常。

• 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。它们之间的区别在于java虚拟机栈是为虚拟机执行Java方法服务，而本地方法栈则为使用到的Native方法服务。

• Java堆

java堆（Java Heap）是Java虚拟机中所配置的内存最大的一块。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。此内存区域唯一的目的就是存放对象实例，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。java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续即可。

• 方法区

方法区与堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、及时编译器编译后的代码等数据。

• 运行时常量池

运行时常量池是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等信息描述外，还有一项信息是常量池（Constant Pool Table）,用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类后进入方法区的运行时常量池中存放。

• 直接内存

直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是java虚拟机规范中定义的内存区域。JDK1.4中加入了NIO(New Input/Output)类，加入了一种基于通道与缓冲区的IO方式，他可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个村存储在Jabva堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存·1的引用进行操作。