深入理解java虚拟机（一）

一、运行时数据区包括：方法区、虚拟机栈、本地方法栈、堆、程序计数器。

1、程序计数器：

a、程序计数器是一块较小的内存空间用于指示当前线程的执行。

b、每条线程都有一阁独立的程序计数器，各线程之间计数器互不影响，独立存储，称之为线程私有的内存。

c、程序计数器只记录java字节码的指令地址，不记录native方法地址。

2、java虚拟机栈

a、java虚拟机栈也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。描述的是java方法执行的内存模型。

b、每个方法都会创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数、动态链接、方法出口等信息。

c、虚拟机栈局部变量表存放了各种基本类型（boolean byte char short int float long double）和对象引用, 其中64位长度的long和double类型会占据2个局部变量空间，其余数据类型只占一个。

3、本地方法栈

与虚拟机方法栈作用相似，区别是虚拟机方法栈为虚拟机执行的java提供服务，本地方法栈为虚拟机使用的native方法提供服务。有的虚拟机看成跟虚拟机栈一样。

4、java 堆

a、被所有内存共享的一块区域，在虚拟机启动时创建，用于几乎所有的对象实例分配内存。

b、java堆分成新生代和老年代，从内存分配的角度来看，线程共享的java堆中可能划分出更多个线程私有的分配缓冲区（TLAB）.不论如何分都与存放内容无关。

c、java 堆可以处于物理上不联系的内存空间，只要逻辑联系即可，因此是可扩展的（-Xmx -Xms控制），如果内存不够也无法扩展时，抛异常OutOfMemoryError。

5、方法区

a、与java堆一样，是各个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。虽然java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是他却有一个别名叫做non-heap（非堆），目的是与堆区别开来。

b、运行时常量池是方法区的一部分，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。

6、直接内存

a、不属于虚拟机内存，但是可以通过NIO方式，通过一个存储在java堆中的DirectByteBuffer对象，通过native函数库直接分配堆外内存的引用进行操作。这样避免了java堆和native堆中来回复制数据，提高性能。

b、直接内存虽然不受java堆大小的限制，但总内存不足也会报OutOfMemoryError异常。