作者：黄俊彬 ， 来源：http://huangjunbin.comJAVA与C++之间有一堆由内存动态分配与垃圾收集技术所围成的“高墙” ， 墙外面的人想进去 ， 墙里面的人却想出来 。—— 《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践》
Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域 。这些区域都有各自的用途 。以及创建和销毁的时间 。有的区域随着虚拟机进程的启动而存在 ， 有些区域则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁 。
文章插图
程序计数器
程序计数器只占用了一块比较小的内存空间 。
可以看作是当前线程所执行的字节码文件（class）的行号指示器 。在虚拟机的世界中 ， 字节码解析器就是通过改变计数器的值来选取下一条执行的字节码指令 ， 分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等 ， 都需要通过程序计数器来实现 。
因为处理器在一个确定的时刻只会执行一个线程中的指令 ， 线程切换后 ， 是通过计数器来记录执行痕迹 ， 因而可以看出 ， 程序计数器是每个线程私有的
如果执行的是java方法 ， 那么记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址的地址 ， 如果是native方法 ， 计数器的值为空（undefined）
这个内存区域是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任务OutOfMemoryError的情况区域
【JVM内存管理机制】Java虚拟机栈
与程序计数器一样 ， Java虚拟机栈也是线程私有的 ， 它的生命周期与线程相同 。虚拟机栈描述的是java方法执行的内存模型 ， 每个方法都在执行的同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 。每一个方法从调用直至执行完成的过程 ， 就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程 。
局部变量表
局部变量表是一组变量值的存储空间 ， 用于存放方法参数和局部变量 。变量槽（Variable Slot）是局部变量表的最小单位 ， 没有强制规定大小为32位 ， 虽然32位足够存放大部分类型的数据 。一个Slot可以方法boolean、byte、char、short、int、float、reference、和returnAddress 8种类型 。
其中reference表示对一个对象实例的引用 ， 通过它可以得到对象在java堆中存放的起始地址的索引和该数据所属数据类型的方法区的类型信息 。returnAddress则指向一条字节码指令的地址 。对于64位的long和double变量而言 ， 虚拟机会为其分配两个连续的slot空间 。
虚拟机通过索引定位的方式使用局部变量表 。为了节省栈帧空间 ， 局部变量表中的Slot是可以重要的 。当离开了某些变量的作用域之后 ， 这些变量对应的Slot就可以交给其他变量使用 。
操作数栈
操作数栈也称为操作栈 ， 是一个后入先出的栈 。方法执行中进行算术运算或者是调用其他的方法进行参数传递的时候是通过操作数栈进行的 。在概念模型中 ， 两个栈帧是相互独立的 。但是大多数虚拟机的实现都会进行优化 ， 令两个栈帧出现一部分重叠 。令下面的部分操作数栈与上面的局部变量表重叠在一块 ， 这样在方法调用的时候可以共用一部分数据 ， 无需进行额外的参数复制传递
动态链接
每个栈帧都包含一个执行运行时常量池中该栈帧所属方法的引用 ， 持有这个引用是为了支持方法调用过程中的动态链接
方法返回地址
当一个方法开始执行以后 ， 只有两种方法可以退出当前方法：
当执行遇到返回指令 ， 会将返回值传递给上层的方法调用者 ， 这种退出的方式称为正常完成出口 ， 一般来说 ， 调用者的PC计数器可以作为返回地址
当执行遇到一次 ， 并且当前方法体内没有得到处理 ， 就会导致方法退出 ， 此时没有返回值 ， 称为异常完成出口 ， 返回地址要通过异常处理器表来确定
当方法返回时 ， 可能进行3个操作：
恢复上层方法的局部变量表和操作数栈
把返回值压入调用者调用栈帧的操作数栈
调整PC计数器的值以指向方法调用指令后面的一条指令
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