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java虚拟机(JVM)堆、栈、方法区(运行时数据区域)介绍

1.程序计数器(Program Counter Register):线程私有,唯一没有内存溢出的内存区域。是一块较小的内存空间,它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。字节码解释器工作时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,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。

2.Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stacks):线程私有,它的生命周期与线程相同。从存储信息角度来说(区别java堆存储的信息),用于存储当前线程使用的基本数据类型数据和对象引用(可理解为一个指向堆中对象实例的指针);从存储结构角度来说(实际内部结构),用于存储栈帧列表,每一个栈帧的入栈到出栈对应线程中一个方法的调用到返回。

3.本地方法栈(Native Method Stack):与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的,它们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务,而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。

4.Java堆(Java Heap):是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。此内存区域的目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。该区域是java虚拟机GC的主要区域,为了提高GC效率,目前主流虚拟机均采用分代GC算法(不同的虚拟机可能使用不同的GC收集器,不同的收集器使用不同的GC收集算法),把堆细分为年轻代和年老代,年轻代继续分为Eden空间,From Survivor空间,To Survivor空间,实现分代GC,另外为了解决并发内存分配问题,又可能会把堆划分为多个线程私有的分配缓冲区。

5. 方法区(Method Area):线程共享的内存区域,它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。

6.运行时常量池(Runtime Constant Pool):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(Constant Pool Table),用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

7.直接内存(Direct Memory):也叫堆外内存,并不是虚拟机运行时数据区的一部分,也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域,jdk1.4中引入NIO概念,该区域主要用于此场景。