02 | JVM-运行时数据区

所有的java代码无非分三种类型（数据，控制，指令），如下图所示

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程序计数器【指令类型】

因为线程的执行是通过cpu的，在线程执行指令的过程中，cpu可能被抢占，而需要有个地方记录指令执行到哪里了，所以需要程序计数器

• 每个线程都有一个单独的程序计数器
• 执行JAVA方法时，计数器记录正在执行的.class文件字节码行号，
• 如果执行的是native方法，则计数器为空
• 内存占用比较小，划分在CPU上，程序无法直接操作
• 如果执行的不是Java方法，而是本地方法NativeMethod，这个计数器值为空（Undefined）
• 这是JVM 规范的唯一没有OutMemoryError的内存区域

JVM虚拟机栈【指令类型】

用于存储当前线程运行方法所需要的数据，指令，返回地址，特点如下：

• 每个方法执行时产生一个栈帧，方法的执行就是栈针在JVM中出栈入栈的过程
• 内存的分配和释放速度快
• JAVA编译器必须知道存储在堆栈内所有数据的确切大小和生命周期，不灵活
• 栈的大小所需内存在编译时期完成分配，方法运行时期不改变局部变量表大小，四个字节占用一个局部变量空间
• 栈的大小决定了方法调用的可达深度（递归多少层次，或嵌套调用多少层其他方法，-Xss参数可以设置虚拟机栈大小）

虚拟机栈存储的主要组成部分如下

• 局部变量表：用于存储方法中的变量（基本类型的值-和-引用类型的地址）
• 操作数栈：用于存储操作（通过压栈和弹栈的方式）
• 动态连接：例子（controller方法中用到service，当执行的时候，解析具体使用的service实例）就是动态连接
• 返回值：包括，方法正常结束时的返回地址，和异常时的处理方法

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本地方法区【指令类型】

和虚拟机栈功能相似，但管理的不是JAVA方法，是本地方法，本地方法是用C实现的

方法区

存储类的信息，常量（jdk1.7）,静态变量，JIT

• 存储类JVM已加载的Class元数据包括类和接口的全限定名,字段，方法的名称和描述
• 存储常量、静态变量： （基本类型如int，Integer，long等，无小数布尔），（对象类型如String，数组等）
• 常量池：常量池数据编译期被确定，并且在持久带，线程共享，是Class文件中的一部分。存储了类、方法、接口等中的常量，当然也包括字符串常量。
• 字符串常量池：是常量池中的一部分，存储编译期类中产生的字符串类型数据。（JDK1.7开始已经移动至堆中）
• 运行时常量池：方法区的一部分，所有线程共享。虚拟机加载Class后把常量池中的数据放入到运行时常量池。

JVM堆

存储对象和数据共线程共享(优化重点,垃圾回收重点)

• Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑连续即可
• 在虚拟机启动时创建，可通过-Xmx和-Xms控制大小
• 分为新生代和老年代