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JVM运行时数据区域

JVM运行时数据区域
Java虚拟机定义了在程序执行期间使用的多个运行时数据区域。其中一些数据区域是在Java虚拟机启动时创建的，只有当Java虚拟机退出时才会销毁。其他数据区域是每个线程私有的。线程私有的数据区域在线程创建时创建，在线程退出时销毁。
程序计数器
Java虚拟机可以同时支持多个线程执行。每个线程拥有自己的程序计数器。在任何时刻，每个Java虚拟机线程都在执行一个方法的代码，即该线程的当前方法。如果该方法不是本地方法（ native method ），程序计数器包含当前正在执行的Java虚拟机指令地址。如果线程正在执行的是本地方法（ native method ），程序计数器的值为空。Java虚拟机的程序计数器大小足够在特定平台上保存一个返回地址或本地指针。
Java虚拟机栈
每个Java虚拟机线程都有一个私有的Java虚拟机栈，与线程同时创建。Java虚拟机栈里面存储栈帧。方法从调用直至执行完成的过程，对应着栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。因为除了帧的入栈和出栈，Java虚拟机栈从来不会被直接操作，所以帧可以是堆分配的。Java虚拟机栈的内存不需要是连续的。
每个方法在执行时会创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。局部变量表中存放了编译期可知的基本数据类型和对象引用。局部变量表所需的内存空间大小在编译期确定，运行时不会改变。
Java虚拟机规范允许Java虚拟机栈是固定大小的，也可以根据计算需要动态扩展和收缩。如果Java虚拟机栈是固定大小的，那么创建时应该可以独立地选择每个Java虚拟机栈的大小。
【JVM运行时数据区域】下列异常情况与Java虚拟机栈有关：
StackOverflowErrorOutOfMemoryError
堆
Java虚拟机有一个堆，它在所有Java虚拟机线程之间共享。堆是运行时数据区域，所有类实例和数组的内存都从堆中分配。
堆在虚拟机启动时创建。对象的堆存储由一个自动存储管理系统（称为垃圾回收器）回收；对象从来不会显式地释放。Java虚拟机没有特定类型的自动存储管理系统，可以根据实现者的系统需求选择存储管理技术。堆可以是固定大小的，也可以根据计算需要扩展，如果不需要更大的堆，则可以收缩。堆的内存不需要是连续的。
从内存回收的角度看，由于垃圾回收器基本都采用分代回收算法，所以Java堆还可以细分为：新生代和老年代；再细致一点的有Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。从内存分配的角度看，线程共享的Java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）。
下列异常情况与堆有关：
如果计算时需要比自动存储管理系统可以提供的更多的堆内存，Java虚拟机将抛出 OutOfMemoryError 。
NIO中可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆中 DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作。这样可以在一些场景中提高性能，因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。虽然直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制，但是肯定会受到本机总内存的限制。因此也可能抛出 OutOfMemoryError 。
方法区
Java虚拟机有一个方法区，该方法区在所有Java虚拟机线程之间共享。方法区类似于传统语言编译代码的存储区域，或类似于操作系统进程中的“文本”段。它存储每个类的结构，比如运行时常量池、字段和方法数据，以及方法和构造函数的代码，包括在类和接口初始化以及实例初始化中使用的特殊方法。
方法区在虚拟机启动时创建。尽管方法区在逻辑上是堆的一部分，但是简单的实现可能选择不进行垃圾收集或压缩。Java虚拟机规范不强制要求方法区的位置或用于管理编译代码的策略。方法区可以是固定大小的，也可以根据计算的需要扩展，如果不需要更大的方法区，则可以收缩。方法区的内存不需要是连续的。
下列异常情况与方法区有关：
如果方法区中的内存不能满足一个分配请求，Java虚拟机将抛出 OutOfMemoryError 。
运行时常量池
一个运行时常量池是一个类或接口在 class 文件中的 constant_pool 表的运行时表现。它包含几种常量，从编译时已知的数值常量到必须在运行时解析的方法和字段引用。运行时常量池的功能类似于传统编程语言的符号表，尽管它包含的数据范围比典型的符号表更广。
每个运行时常量池都从Java虚拟机的方法区分配。类或接口的运行时常量池是在Java虚拟机创建类或接口时构造的。
以下异常情况与类或接口的运行时常量池的构造有关：
当创建一个类或接口时，如果构造运行时常量池需要的内存超过了Java虚拟机方法区的可用内存，Java虚拟机将抛出 OutOfMemoryError 。
本地方法栈
Java虚拟机实现可以使用传统栈，俗称"C"栈，来支持本地方法。Java虚拟机指令集的解释器实现也可以使用本地方法栈。不能加载本地方法且本身不依赖于传统栈的Java虚拟机实现可以不提供本地方法栈。如果提供了本地方法栈，通常在创建线程时为每个线程分配本地方法栈。
Java虚拟机规范允许本地方法栈是固定大小的，也可以根据计算需要动态扩展或收缩。如果本地方法栈是固定大小的，每个本地方法栈的大小应该在创建时可以独立选择。
下列异常情况与本地方法栈有关：
StackOverflowErrorOutOfMemoryError

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