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JAVA虚拟机系列-内存数据区域

JVM虚拟机（这里讲的是HotSpot）的内存可以抽象的分为两大块

线程私有
- 程序计数器
- 虚拟机栈
- 本地方法栈
线程共享
- 堆
- 方法区

程序计数器

程序计数器是一块比较小的内存区域，主要的作用是记录当前线程执行的字节码指令位置。线程在执行字节码指令时，根据这个来定位当前执行的字节码指令位置，而且还可以通过它来计算下一个字节码指令。

例如以下某个方法的字节码，程序计数器的作用是保存本线程当前执行的指令位置，因此 程序计数器是线程私有的 ，每个线程都有。

0: iconst_1                                                                                                
    1: invokestatic  #2                  // Method java/lang/Integer.valueOf:(I)Ljava/lang/Integer;            
    4: astore_1                                                                                                
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线程在上下文切换的时候要保存运行现场，在恢复现场时，就可以根据程序计数器来确定该线程上次执行的指令的位置，从而让线程继续往下执行。

如果线程执行的是本地方法，此时程序计数器的值为空

虚拟机栈

虚拟机会为每个正在执行的方法创建一个栈帧，保存该方法的局部变量、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。

每个方法从调用到执行完成的过程，对应着一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程。

方法栈没有OOM这一说法
方法栈有自己的栈的大小，超过了该大小就抛异常
方法栈的大小可以配置

1.局部变量表

存放着方法运行时在该方法内定义的变量，这些变量在方法执行结束后会被回收

2.操作数栈

进行算术操作时存储变量，方法的参数也存在操作数栈中

3.动态链接

每一个栈帧中都有一个指向常量池中该方法的引用，持有这个引用是为了在方法调用过程中的动态连接。在Class文件的常量池中存有大量的符号引用，执行方法调用直接调用这些符号引用即可。一些符号引用在类加载阶段或第一次使用时转为直接引用，这种转化成为静态解析。如果符号引用在运行期才转化为直接引用，则称为动态连接。

4.方法出口

方法退出有两种方式：return字节码退出和遇到异常退出。

return字节码退出：如果有返回值则将返回值传递给上一个调用者，如果没有则直接执行上一个方法剩下的指令遇到
异常退出：方法内遇到异常，则查看本方法内是否有异常处理表，如果有则进行相应的处理，如果没有则将异常抛出，交个上一个调用的方法处理。

本地方法栈

本地方法栈和java虚拟机栈非常类似，也是线程私有，也是具有一些信息存储。他们之间唯一的差别就是java虚拟机栈是为了java程序中的方法也就是字节码的方法服务的，而本地方法栈是给Native方法服务的(即使用c语言实现的方法)。

方法区

方法区是各个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、即时编译后的代码等数据。

运行时常量池 是方法区的一部分，这部分虽属于方法区，但在具体的环境中的作用很关键。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，用于存放编译器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。

在Hotspot虚拟机中常把方法区成为“永久代”，但是两者有本质的区别，仅仅是因为HotSpot虚拟机使用永久代来实现方法区而已，这样虚拟机的垃圾回收就可以不去处理该区域的数据。在其他的虚拟机（如BEA JroJrockit、IBM J9等）是没有永久代的概念的。实际上使用永久代来实现方法区并不是一个好主意，它有可能导致内存溢出问题。