深入理解java虚拟机学习—运行时数据区域

参考资料：《深入理解java虚拟机》JVM高级特性与最佳实践第二版  周志明

java虚拟机运行时数据区域如下图：

其中 红色背景区域代表的是线程共享的内存区，而蓝色背景区域代表的是线程私有的内存区。

一、 线程共享的内存区域

    1. 堆 Heap

        这个区域是我们用到最多的内存区域，该区域在虚拟机启动时创建，对象实例以及数组（直观点就是使用new产生的）都在这个堆上分配，我们可以通过 -Xmx(堆最大可用内存)和 -Xms(堆初始分配内存)来控制，如果在堆中没有内存可以用来分配实例，同时堆也无法再扩展时，会抛出 OutOfMemoryError异常。

    2. 方法区

        这个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，该区域包括了一个 运行时常量池区域，运行时常量池用于存放编译期生成的各种字面量（literal）和符号引用，这部分当内存不足时，会抛出 OutOfMemoryError异常。

二、线程私有的内存区域

    1. 程序计数器

        这是一块较小的内存空间，可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各个线程之间计数器互不影响。当线程执行的是一个java方法时，计数器记录的是虚拟机字节码指令的地址；当线程执行的是Native方法时，这个计数器值为空。 此内存区域是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

    2. 虚拟机栈

        每个方法在执行时都会创建一个栈帧，一个方法对应一个栈帧。栈帧用来存储局部变量表、操作数栈等（比如在一个方法里定义的局部变量就存在这里），每一个方法从调用直到执行完成的过程，就是这个方法对应的栈帧在虚拟机栈入栈到出栈的过程。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；如果虚拟机栈可以动态扩展，那么在扩展时如果无法申请到足够的内存，就会抛出 OutOfMemoryError异常。

    3. 本地方法栈

        本地方法栈发挥的作用于虚拟机栈类似，只不过虚拟机栈为虚拟机执行java方法服务，而本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务，本地方法栈也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。