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jvm（java虛擬機）是一個抽象的計算模型。就如同一臺真實的機器，它有自己的指令集和執(zhí)行引擎，可以在運行時操控內(nèi)存區(qū)域。目的是為構(gòu)建在其上運行的應(yīng)用程序提供一個運行環(huán)境。jvm可以解讀指令代碼并與底層進行交互：包括操作系統(tǒng)平臺和執(zhí)行指令并管理資源的硬件體系結(jié)構(gòu)。本文主要介紹java虛擬機(jvm)運行時詳解。

詳解Java虛擬機(JVM)運行時

我們知道的jvm內(nèi)存區(qū)域有：堆和棧，這是一種泛的分法，也是按運行時區(qū)域的一種分法，堆是所有線程共享的一塊區(qū)域，而棧是線程隔離的，每個線程互不共享。

線程不共享區(qū)域

每個線程的數(shù)據(jù)區(qū)域包括程序計數(shù)器、虛擬機棧和本地方法棧，它們都是在新線程創(chuàng)建時才創(chuàng)建的。

程序計數(shù)器(program counter rerister)

程序計數(shù)器區(qū)域一塊內(nèi)存較小的區(qū)域，它用于存儲線程的每個執(zhí)行指令，每個線程都有自己的程序計數(shù)器，此區(qū)域不會有內(nèi)存溢出的情況。

虛擬機棧(vm stack)

虛擬機棧描述的是java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型，每個方法被執(zhí)行的時候都會同時創(chuàng)建一個棧幀(stack frame)用于存儲局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、方法出口等信息。每一個方法被調(diào)用直至執(zhí)行完成的過程就對應(yīng)著一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程。

本地方法棧(native method stack)

本地方法棧用于支持本地方法(native標(biāo)識的方法，即非java語言實現(xiàn)的方法)。

虛擬機棧和本地方法棧，當(dāng)線程請求分配的棧容量超過jvm允許的最大容量時拋出stackoverflowerror異常。

線程不共享區(qū)域如下圖綠色背景所示。

詳解Java虛擬機(JVM)運行時

線程共享區(qū)域

線程共享區(qū)域包含：堆和方法區(qū)。

堆(heap)

堆是最常處理的區(qū)域，它存儲在jvm啟動時創(chuàng)建的數(shù)組和對象，jvm垃圾收集也主要是在堆上面工作。

如果實際所需的堆超過了自動內(nèi)存管理系統(tǒng)能提供的最大容量時拋出outofmemoryerror異常。

方法區(qū)(method area)

方法區(qū)是可供各條線程共享的運行時內(nèi)存區(qū)域。存儲了每一個類的結(jié)構(gòu)信息，例如運行時常量池(runtime constant pool)、字段和方法數(shù)據(jù)、構(gòu)造函數(shù)和普通方法的字節(jié)碼內(nèi)容、還包括一些在類、實例、接口初始化時用到的特殊方法。

當(dāng)創(chuàng)建類和接口時，如果構(gòu)造運行時常量池所需的內(nèi)存空間超過了方法區(qū)所能提供的最大內(nèi)存空間后就會拋出outofmemoryerror

運行時常量池(runtime constant pool)

運行時常量池是方法區(qū)的一部分，每一個運行時常量池都分配在jvm的方法區(qū)中，在類和接口被加載到j(luò)vm后，對應(yīng)的運行時常量池就被創(chuàng)建。運行時常量池是每一個類或接口的常量池(constant_pool)的運行時表現(xiàn)形式，它包括了若干種常量：編譯器可知的數(shù)值字面量到必須運行期解析后才能獲得的方法或字段的引用。

如果方法區(qū)的內(nèi)存空間不能滿足內(nèi)存分配請求，那java虛擬機將拋出一個outofmemoryerror異常。

詳解Java虛擬機(JVM)運行時