程序计数器
当前线程所执行的字节码的行号指示器。
分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都依赖于它。
如果执行的是Java方法,这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址;如果执行的是Native方法,这个计数器值则为空(Undefined)。
虚拟机栈
虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型,每个方法执行时都会创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等。
常说的栈就是指虚拟机栈
局部变量表存放编译器可知的各种基本数据类型、对象引用(可能是引用指针或句柄)和returnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址)
当进入一个方法时,这个方法需要在栈帧中分配多大的局部变量空间时确定的,方法运行期间不会改变局部变量表的大小。
StackOverFlowError 线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度时抛出
OutOfMemoryError 如果虚拟机栈可以动态拓展,如果拓展时无法申请到足够的内存,抛出
本地方法栈
本地方法栈作用与虚拟机栈类似,只是本地方法栈为虚拟机用到的Native方法服务,而虚拟机栈为Java方法服务。
抛出的异常和虚拟机栈相同
Java堆
Java堆,也被称为GC堆(Garbage Collection Heap),唯一目的就是存放对象实例。
从内存回收角度,收集器多采用分代收集算法,依此Java堆可以分为新生代和老年代;更细致点分为 Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间;
从内存分配角度,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TLAB(Thread Local Allocation Buffer)。
OutOfMemoryError 堆中内存不足且无法拓展时抛出
方法区(私以为Class区更合适)
方法区用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态常量、即时编译器编译后的代码等。
方法区又被称为“永久代”(permanent Gereration), 因为收集条件极为苛刻,所以垃圾收集行为在这个区域较少出现
内存不足时抛出OutOfMemoryError
运行时常量池
运行时常量池 是方法区的一部分,常量池(Constant Pool Table)用于存放编译器生成的各种字面值和符号引用,这部分内容在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。
一个重要特征是动态性,运行期间可能将新的常量放入池中,这个特性String类的intern()方法用的较多
直接内存
直接内存不属于虚拟机运行时数据区也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域,不受Java堆的限制。
通过NIO调用Native函数库直接分配堆外内存,然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作,提高了性能(避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据)。