JVM概念与内存区域

JVM

概念

JVM即java虚拟机，是可运行java代码的假想计算机，包括一套字节码指令集、一组寄存器、一个栈、一个垃圾回收，堆和一个存储方法域。JVM是运行在操作系统之上的，它与硬件没有直接的交互。

JVM内存区域

JVM有5大内存区域，分别是方法区，虚拟机栈，本地方法区，堆，程序计数器。

程序计数器

程序计数器是一块较小的内存空间，可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在Java虚拟机的概念模型里，字节码解释器的功能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，它是程序控制流的指示器，分支，循环，跳转，异常处理，线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。
JAVA虚拟机的多线程是通过线程轮流切换，分配处理器执行的时间的方式来实现的，即在任何一个确定时刻，一个处理器中只有一个线程在执行。因此为了保证每次线程切换之后能够恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条程序之间的计数器互不影响，独立存储，这类内存区域被称为“线程私有”的内存。
程序计数器是Java虚拟机中唯一个不会出现OutOfMemoryErroe状况的内存区域。

Java虚拟机栈

虚拟机栈与程序计数器一样也是线程私有的，生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java虚拟机的线程内存模型：每个方法被执行的时候都会创建一个栈帧用于存储局部变量表，操作数栈，动态连接，方法出口等信息。每一个方法从调用到执行完毕的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到栈的过程。
当线程请求的深度大于虚拟机所允许的深度，将会抛出StackOverflowError异常，如果虚拟机栈容量可以动态拓展，那么当拓展到无法请求到足够的内存时会抛出OutOfMemoryErroe异常。

本地方法栈

本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，区别是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的本地方法服务。
与虚拟机一样本地方法栈也会在栈深度溢出或者栈拓展失败时分别抛出StackOverflowError和OutOfMemoryErroe异常。

Java堆

Java堆是虚拟机所管理的内存中的最大的一块。Java堆是被所有线程所共享的一块内存区域，在虚拟机被启动的时候创建。此内存区域的唯一目的就是存放实例对象，Java世界里“几乎”所有对象的实例都在这里分配内存。
Java堆的内存既可以被实现成固定大小的也可以是拓展的，当前主流的Java虚拟机都是按照可拓展来实现的。如果Java堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再拓展时，则会抛出OutOfMemoryErroe异常。

方法区

方法区与Java堆一样，也是各个线程共享的内存区域。用于存储被虚拟机加载的类型信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码缓存等数据。
如果方法区无法满足新的内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryErroe异常。

运行时的常量池

运行时的常量池也是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本，字段，方法，接口等描述信息外。还有一项信息是常量池表，用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。
常量池无法申请到内存时会抛出OutOfMemoryErroe异常。

总结

程序计数器是唯一不会抛出OutOfMemoryErroe异常的。
程序计数器与Java虚拟机栈，本地方法区都是线程私有的。