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Java運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)劃分原理解析

更新時(shí)間：2020年04月07日 08:58:46 作者：Chsoul''S Blog

這篇文章主要介紹了Java運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)劃分原理解析,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下

Java中對(duì)象創(chuàng)建，內(nèi)存分配，垃圾回收的權(quán)力交給了虛擬機(jī)，這其中有利也有弊，程序員也減輕了負(fù)擔(dān)，但是如果不熟悉Java的內(nèi)存區(qū)域劃分，一旦出現(xiàn)內(nèi)存溢出和泄漏，將會(huì)很難定位問(wèn)題的根源，這就有必要了解Java的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)劃分。

方法區(qū)（Method Area）

是由各個(gè)線程共享的內(nèi)存區(qū)域，用來(lái)存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類(lèi)型信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼緩存等數(shù)據(jù)。

堆（Heap）

Java虛擬機(jī)所管理的一塊最大的內(nèi)存區(qū)域，由所有的線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域；堆內(nèi)存在虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建，用來(lái)存放對(duì)象實(shí)例，數(shù)組；Java堆是垃圾收集器管理的內(nèi)存，在G1垃圾收集器之前，堆內(nèi)存普遍采用分代設(shè)計(jì)思想，新生代，老年代，永久代...，現(xiàn)代垃圾收集器已經(jīng)不主張采用分代設(shè)計(jì)理論概念；Java堆既可以被實(shí)現(xiàn)成固定大小的，也可以是可擴(kuò)展的，不過(guò)當(dāng)前主流的Java虛擬機(jī)都是按照可擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)的（通過(guò)參數(shù)-Xmx和-Xms設(shè)定）。如果在Java堆中沒(méi)有內(nèi)存完成實(shí)例分配，并且堆也無(wú)法再擴(kuò)展時(shí)，Java虛擬機(jī)將會(huì)拋出OutOfMemoryError異常。

虛擬機(jī)棧（VM Stack）

虛擬機(jī)棧為線程私有，每個(gè)方法執(zhí)行時(shí)，虛擬機(jī)都會(huì)創(chuàng)建棧幀存儲(chǔ)局部變量表（包含Java的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，以及對(duì)象的引用，非對(duì)象本身）、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)連接方法出口等信息，方法從被調(diào)用到執(zhí)行結(jié)束，對(duì)應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)中從入棧到出棧的過(guò)程。基本數(shù)據(jù)類(lèi)型在局部變量表中的存儲(chǔ)空間以局部變量槽（slot）來(lái)表示，64位長(zhǎng)度的long和double占用兩個(gè)變量槽，其余數(shù)據(jù)類(lèi)型占用一個(gè)，局部變量表所需要的內(nèi)存空間在編譯期完成，因此進(jìn)入方法時(shí)，每個(gè)方法在棧幀需要分配的空間時(shí)確定的，運(yùn)行期間并不會(huì)改變局部變量表的大?。醋兞坎鄣臄?shù)量），每個(gè)槽的空間大小根據(jù)虛擬機(jī)的實(shí)現(xiàn)而定。
如果線程請(qǐng)求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的深度，將拋出StackOverflowError異常；如果Java虛擬機(jī)棧容量可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展[2]，當(dāng)棧擴(kuò)展時(shí)無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存會(huì)拋出OutOfMemoryError異常。

本地方法棧（Native Method Stack）

類(lèi)似于虛擬機(jī)棧的作用，區(qū)別在于虛擬機(jī)棧用來(lái)執(zhí)行Java的方法，本地方法棧為虛擬機(jī)使用到的笨的方法服務(wù)。

程序計(jì)數(shù)器（Program Counter Register）

是Java內(nèi)存中較小的一部分內(nèi)存空間，由每個(gè)Java線程所獨(dú)享，可以理解為當(dāng)前線程執(zhí)行的字節(jié)碼行號(hào)指示器，Java中程序的執(zhí)行往往是多線程的，在某一個(gè)確切的時(shí)刻，一個(gè)處理器內(nèi)核直會(huì)執(zhí)行線程中的一條指令，每個(gè)線程都是在不停的切換執(zhí)行，為了保證切換后可以執(zhí)行到正確的位置，每個(gè)線程都要有一個(gè)獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù)器之間互不影響。

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