JVM 运行时数据区（Run-Time Data Areas）

JVM 定义了在执行程序期间使用的各种运行时数据区。其中一些数据区的生命周期与JVM 相同 ，其他数据区域是每个线程拥有一个，其生命周期与线程的生命周期相同。

1、程序计数器（The pc Register）

JVM 可以支持多线程同时运行。每个 JVM 线程都有一个 pc（程序计数器）寄存器。在任何时候，每个 JVM 线程正在执行一个方法的代码，即该线程的当前方法(§2.6)。如果该方法不是 native 的，则 pc 寄存器包含当前正在执行的 JVM 指令的地址。如果当前由线程执行的方法是 native 的，pc寄存器的值是空。pc 寄存器存储空间最少需要保存一个 returnAddress 或与平台相关的本地指针的值。

returnAddress 类型由 JVM 的 jsr、ret 、jsr_w 指令使用。 returnAddress 类型的值是 JVM 指令操作码的指针。与原始数字类型不同，returnAddress 类型与任何 Java 编程类型都不同，且不能被正在运行的程序修改。

2、堆（Heap）

JVM 有一个在所有 JVM 线程之间共享的堆（heap）。堆是运行时数据区域，从中分配所有类实例和数组的内存。

堆在 JVM 启动时创建。垃圾回收器（garbage collector）回收对象的堆存储空间；对象永远不会被显示地释放。JVM 假定没有特定类型的垃圾回收器，可以根据实现者的系统要求选择垃圾回收策略。堆大小可以固定也可以动态扩展，如果不需要较大的堆，则堆可以收缩。堆的内存不需要是连续的。

JVM 为程序员或用户提供了可以设置初始化堆大小的参数。如果想要动态扩大或缩小堆，则可以设定最大和最小堆大小（heap size）。

以下特殊情况与堆有关：

• 若程序所需的堆大小超出设定的最大值，则 JVM 将抛出 OutOfMemoryError。

3、栈（Stacks）

每个 JVM 线程都有一个专用的 JVM 堆栈，在线程创建时创建。 JVM 堆栈存储的数据为帧（frames）。 JVM 堆栈类似于常规语言的堆栈，例如C：它保存局部变量和部分结果，并在方法调用和返回中起作用。因为除了push 和 pop 帧之外，JVM 堆栈不会被直接操作，所以可以在堆中分配帧。JVM 堆栈的内存不需要是连续的。

在Java® 虚拟机规范的第一版中，Java虚拟机堆栈被称为Java堆栈。

允许 JVM 堆栈大小固定或根据需要动态扩展和收缩。如果 JVM 堆栈具有固定的大小，则可以在创建堆栈时单独选择每个 JVM 堆栈的大小。

JVM 为程序员和用户提供了可以控制初始 JVM 堆栈大小的参数。若想动态扩展或收缩 JVM 堆栈大小，可以通过设定最大和最小堆栈大小来实现。

以下特殊情况与 JVM 堆栈有关：

• 如果线程执行过程中需要的堆栈大小超出了设定的最大值，则 JVM 机将抛出 StackOverflowError。
• 如果 JVM 堆栈可以动态扩展，并且尝试扩展，但是可用内存不足，或如果可用内存不足以为新线程创建初始 JVM 堆栈，则JVM 抛出 OutOfMemoryError。