Java内存回收知识（读书笔记）--深入理解Java虚拟机——JVM高级特性与最佳实践(第2版)--2.2

1.      运行时数据区域

a)        程序计数器

程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码行号指示器。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，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。

由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器（对于多喝处理器来说是一个内核）只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间的计数器互不影响、独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。

如果线程正在执行的是一个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；如果正在执行的是Natvie方法，这个计数器值则为空（Undefined）。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。

b)        Java虚拟机栈

存放局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等，每一个方法从调用到执行完成的过程，都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所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。主要存放了编译期可知的各种基本数据类型、对象引用（reference类型）、returnAddress类型。

c)        本地方法栈

本地方法栈（Native Method Stacks）与虚拟机栈类似，主要区别在于虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务。

d)        Java堆

Java虚拟机规范中描述：所以的对象实例和数组都要在堆上分配。但是随着逃逸分析技术和JIT编辑器的发展，所以对象都分配在堆上的说法可能并不那么绝对了。Java堆是虚拟机上分配最大的一块内存，它是一块被所以线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动的时候创建。

e)        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信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

f)     运行时常量池

运行时常量池（Runtime ConstantPool）是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，还有一项信息是常量池（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，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。

2.      直接内存

直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域，它直接从操作系统中分配，因此不受Java堆大小的限制。但是具体存放什么书里面没说清楚。

1.      运行时数据区域

a)        程序计数器

程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码行号指示器。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，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。

由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器（对于多喝处理器来说是一个内核）只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间的计数器互不影响、独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。

如果线程正在执行的是一个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；如果正在执行的是Natvie方法，这个计数器值则为空（Undefined）。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。

b)        Java虚拟机栈

存放局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等，每一个方法从调用到执行完成的过程，都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所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。主要存放了编译期可知的各种基本数据类型、对象引用（reference类型）、returnAddress类型。

c)        本地方法栈

本地方法栈（Native Method Stacks）与虚拟机栈类似，主要区别在于虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务。

d)        Java堆

Java虚拟机规范中描述：所以的对象实例和数组都要在堆上分配。但是随着逃逸分析技术和JIT编辑器的发展，所以对象都分配在堆上的说法可能并不那么绝对了。Java堆是虚拟机上分配最大的一块内存，它是一块被所以线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动的时候创建。

e)        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信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

            1） 运行时常量池

运行时常量池（Runtime ConstantPool）是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，还有一项信息是常量池（Constant
Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，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。

2.      直接内存

直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域，它直接从操作系统中分配，因此不受Java堆大小的限制。但是具体存放什么书里面没说清楚。