Java虚拟机的基本结构

java虚拟机基本结构

包括：方法区、Java堆、Java栈、本地方法区、程序计数器等。

参考《输入理解Java虚拟机》，如下图：



其中方法区和堆是由所有线程共享，而Java栈、本地方法区、程序计数器是线程私有。

java 堆

是与应用程序最相关的区域，几乎所有的对象都在堆上创建。java堆最常见的结构是将其分为新生代和老年代，新生代又分为eden区和survivor区。survivor区又分为大小相等的from区和to区。

java -Xmx(-Xms)32m  class [args...] //指定堆的最大最小可用内存32m
java -XX:+PrintGC SimpleArgs //执行SimpleArgs.class并打印GC日志

java 栈

java栈是和线程密切相关的私有内存空间，在java栈中，每一次函数调用就会有一个对应栈帧被压入java栈。当函数返回的时候，栈帧从java栈中被弹出。函数返回有两种方式：正常return和抛出异常。

每一个栈帧中包含：局部变量表、操作数栈、帧数据区等几个部分。

java -Xss256k  class [args...] //指定线程最大栈空间256k

局部变量表

保存函数的参数及局部变量。局部变量表的槽位是可以复用的，当局部变量过了其作用域，其作用域后声明的局部变量会有可能复用过期的局部变量的槽位。

public static void method1() {
int a=0;
int b=0;
}
index   name
0       this
1       a
2       b
该函数在运行中最大局部变量为3字，实例方法的第一个局部变量都是this引用。

public static void method1() {
{
int a=0;
}
int b=0;
}
index   name
0       this
1       a
1       b
该函数在运行中最大局部变量为2字，b复用了a的槽位。

操作数栈

保存计算的中间结果，操作数栈也是一个先进后出的数据结构。

帧数据区

包括常量池指针、正常方法返回和异常处理等。帧数据区包含异常处理表：

Exception table
from  to  target type
4     16  19     any

表示在字节码偏移量为4-16字节可能抛出异常，遇到异常则跳转到字节码偏移19处执行。

java 方法区

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数据等。（在JDK1.7中常量池被移到堆中）

在JDK1.6、JDK1.7中，方法区可以理解为永久区（Perm）。

java -XX:PermSize class [args...]  //设置初始永久区大小
java -XX:MaxPermSize class [args...]  //设置最大永久区大小，默认为64MB

在JDK1.8中永久区被移除，取而代之的是元数据区，这是一块堆外直接内存，使用系统资源。

java -XX:MaxMetaspaceSize class [args...]  //设置最大永久区大小,默认可以耗尽系统内存资源