# 认识 Java 运行时数据区

Java 虚拟机在执行 java 程序的过程中会把它所管理的内存区域划分为不同的数据区域及 Java 运行时数据区

WARNING

Java 运行时数据区不要和 Java 内存模型(JMM)混淆。

Java 内存模型定义了 JVM 在计算机内存(RAM)中的工作方式,java 内存模型指的是一套规范,规范线程如何访问内存。

# Java 内存模型

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当程序在运行过程中,会将运算需要的数据从主存复制一份到CPU的高速缓存当中,那么CPU进行计算时就可以直接从它的高速缓存读取数据和向其中写入数据,当运算结束之后,再将高速缓存中的数据同步到主存。

因为 cpu 是多核,同一个数据可能会有多个线程或者进程访问,因此有要一些措施要保证缓存的一致性。

Java 内存模型就是规范 java 怎么去处理缓存一致性的。

比如 volatile 保证了可见性,Lock, synchronized 操作保证数据的可见性和原子性。

# Java 运行时数据区

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JVM 被分为三个主要的子系统

  1. 类加载器子系统
  2. 运行时数据区
  3. 执行引擎

类加载子系统负责从文件系统或者网络中加载 Class 信息。

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# PC 寄存器(线程私有)

java 虚拟机中每个线程都有自己的 pc 寄存器。在任意时刻,一条线程只会执行一个方法代码。如果执行的方法不是 native,那么 pc 寄存器就保存正在执行的字节码指令的地址。如果是执行的是 native 方法,pc 寄存器的值是 null。PC 寄存区也是唯一一个不会抛出 OOM 异常的区域。

# Java 虚拟机栈(线程私有)

每条线程都有自己的虚拟机栈,这个栈和线程同时创建,用于储存局部变量或者指向堆的指针。在 Java 虚拟机规范中,如果方法递归调用太深会抛出 StackOverflowError 异常;当无法申请足够的内存时也会抛出 OOM 异常。

-Xss 用于调节栈的大小。

# native 方法栈(线程私有)

调用 native 方法时使用的栈,了解即可。当栈溢出时,抛出 StackOverflowError 异常 ;当申请内存失败时,抛出 OOM 异常。

# 堆(线程共享)

堆(heap)是线程共享的区域,垃圾回收也主要回收它,我们主要也是堆打交道。-Xms 和 -Xmx 用于调整堆的大小。

# 方法区(线程共享)

方法区是是一个规范,在 jdk 1.8 具体的实现是元空间

方法区是线程共享的内存区域,它存储 Class 的结构信息。例如,运行时常量池、字段、方法、构造函数。方法区使用的是本地内存(堆外内存),相当于在系统上申请的内存。方法区会抛出 OOM。

-XX:MaxMetaspaceSize: 设置,默认 -1 不限制。

-XX:MetaspaceSize:指定元空间初始空间大小。字节为单位。