Java基础知识总结（29）

Java虚拟机

运行时数据区

1. 程序计数器

2. 方法区：Java 8以后没有方法区，改为了元空间（MetaSpace）

3. 虚拟机栈

4. 堆

5. 本地方法栈

程序计数器

它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在Java虚拟机的概念模型里，字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，它是程序控制流的指示器，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

各条线程之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。

此内存区域是唯一一个在《Java虚拟机规范》中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

虚拟机栈

每个方法被执行的时候，Java虚拟机都会同步创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完毕的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

package cn.bytecollege.stack;
​
/*** 本示例演示虚拟机栈内存溢出*/
public class StackOverFlowDemo {public static void main(String[] args) {main(new String[]{""});}
}

本地方法栈

本地方法栈（Native Method Stacks）与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，其区别只是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的本地（Native）方法服务。

堆

Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例。如果在Java堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，Java虚拟机将会抛出OutOfMemoryError异常。

/*** 本示例演示堆内存溢出*/
public class HeadOverFlowDemo {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; ;) {double[] doubles = new double[Integer.MAX_VALUE-1000000];} }
}

方法区

方法区（Method Area）与Java堆一样，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型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。

根据《Java虚拟机规范》的规定，如果方法区无法满足新的内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。

/*** 本示例演示方法区溢出（Java 8以后该示例并不会出现效果）*/
public class MethodAreaOverFlow {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; ; i++) {String s = i+""+Math.random();s.intern();}}
}

运行时常量池

运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分。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表（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。

运行时常量池是方法区的一部分，自然受到方法区内存的限制，当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。