技術(shù)進(jìn)階:Java虛擬機(jī)(JVM)運(yùn)行時(shí)詳解
我們知道的JVM內(nèi)存區(qū)域有:堆和棧,這是一種泛的分法,也是按運(yùn)行時(shí)區(qū)域的一種分法,堆是所有線程共享的一塊區(qū)域,而棧是線程隔離的,每個(gè)線程互不共享。
線程不共享區(qū)域
每個(gè)線程的數(shù)據(jù)區(qū)域包括程序計(jì)數(shù)器、虛擬機(jī)棧和本地方法棧,它們都是在新線程創(chuàng)建時(shí)才創(chuàng)建的。
程序計(jì)數(shù)器(Program Counter Rerister)
程序計(jì)數(shù)器區(qū)域一塊內(nèi)存較小的區(qū)域,它用于存儲(chǔ)線程的每個(gè)執(zhí)行指令,每個(gè)線程都有自己的程序計(jì)數(shù)器,此區(qū)域不會(huì)有內(nèi)存溢出的情況。
虛擬機(jī)棧(VM Stack)
虛擬機(jī)棧描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型,每個(gè)方法被執(zhí)行的時(shí)候都會(huì)同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)棧幀(Stack Frame)用于存儲(chǔ)局部變量表、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)鏈接、方法出口等信息。每一個(gè)方法被調(diào)用直至執(zhí)行完成的過程就對(duì)應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)棧中從入棧到出棧的過程。
本地方法棧(Native Method Stack)
本地方法棧用于支持本地方法(native標(biāo)識(shí)的方法,即非Java語言實(shí)現(xiàn)的方法)。
虛擬機(jī)棧和本地方法棧,當(dāng)線程請(qǐng)求分配的棧容量超過JVM允許的***容量時(shí)拋出StackOverflowError異常。
線程不共享區(qū)域如下圖綠色背景所示。

線程共享區(qū)域
線程共享區(qū)域包含:堆和方法區(qū)。
堆(Heap)
堆是最常處理的區(qū)域,它存儲(chǔ)在JVM啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建的數(shù)組和對(duì)象,JVM垃圾收集也主要是在堆上面工作。
如果實(shí)際所需的堆超過了自動(dòng)內(nèi)存管理系統(tǒng)能提供的***容量時(shí)拋出OutOfMemoryError異常。
方法區(qū)(Method Area)
方法區(qū)是可供各條線程共享的運(yùn)行時(shí)內(nèi)存區(qū)域。存儲(chǔ)了每一個(gè)類的結(jié)構(gòu)信息,例如運(yùn)行時(shí)常量池(Runtime Constant Pool)、字段和方法數(shù)據(jù)、構(gòu)造函數(shù)和普通方法的字節(jié)碼內(nèi)容、還包括一些在類、實(shí)例、接口初始化時(shí)用到的特殊方法。
當(dāng)創(chuàng)建類和接口時(shí),如果構(gòu)造運(yùn)行時(shí)常量池所需的內(nèi)存空間超過了方法區(qū)所能提供的***內(nèi)存空間后就會(huì)拋出OutOfMemoryError
運(yùn)行時(shí)常量池(Runtime Constant Pool)
運(yùn)行時(shí)常量池是方法區(qū)的一部分,每一個(gè)運(yùn)行時(shí)常量池都分配在JVM的方法區(qū)中,在類和接口被加載到JVM后,對(duì)應(yīng)的運(yùn)行時(shí)常量池就被創(chuàng)建。運(yùn)行時(shí)常量池是每一個(gè)類或接口的常量池(Constant_Pool)的運(yùn)行時(shí)表現(xiàn)形式,它包括了若干種常量:編譯器可知的數(shù)值字面量到必須運(yùn)行期解析后才能獲得的方法或字段的引用。
如果方法區(qū)的內(nèi)存空間不能滿足內(nèi)存分配請(qǐng)求,那Java虛擬機(jī)將拋出一個(gè)OutOfMemoryError異常。

棧包含F(xiàn)rames,當(dāng)調(diào)用方法時(shí),F(xiàn)rame被推送到堆棧。一個(gè)Frame包含局部變量數(shù)組、操作數(shù)棧、常量池引用。