一,运行时数据区
Java虚拟机在运行Java程序过程中管理的内存区域,称之为运行时数据区。
1.1 程序计数器
程序计数器(Program Counter Register)也叫PC寄存器,每个线程会通过程序计数器记录当前要执行的的字节码指令的地址。
在加载阶段,虚拟机将字节码文件中的指令读取到内存之后,会将原文件中的偏移量转换成内存地址。每一条字节码指令都会拥有一个内存地址 。
PC寄存器在指令周期的不同阶段起着重要作用。在取指阶段,PC寄存器存储下一条要执行的指令的地址,以便从主存或缓存中读取指令。在执行阶段,PC寄存器可以用于存储当前指令的地址,以便在需要时进行跳转或分支。
在多线程执行情况下,Java虚拟机需要通过程序计数器记录CPU切换前解释执行到那一句指令并继续解释运行。
程序计数器在运行中会出现内存溢出吗?
- 内存溢出指的是程序在使用某一块内存区域时,存放的数据需要占用的内存大小超过了虚拟机能提供的内存上限。
- 因为每个线程只存储一个固定长度的内存地址,程序计数器是不会发生内存 溢出的。
- 程序员无需对程序计数器做任何处理。
1.2 栈
Java虚拟机栈与本地方法栈
区别:
- 功能不同:Java虚拟机栈用于执行Java程序的方法调用和执行,而本地方法栈用于执行Native方法。
- 数据类型不同:Java虚拟机栈存储Java数据类型(如对象引用),而本地方法栈存储Native方法的参数和局部变量。
- 数据结构不同:Java虚拟机栈使用栈帧来组织方法调用和返回,而本地方法栈也类似,但可能结构上有所不同。
- 使用对象不同:Java虚拟机栈使用Java对象来表示方法调用和返回,而本地方法栈可能使用不同的对象表示Native方法调用和返回。
1.2.1 虚拟机栈
Java虚拟机栈(Java Virtual Machine Stack)采用栈的数据结构来管理方法调用中的基本数据,先进后出(First In Last Out),每一个方法的调用使用一个栈帧(Stack Frame)。
Java虚拟机栈随着线程的创建而创建,而回收则会在线程的销毁时进行。由于方法可能会在不同线程中执行,每个线程都会包含一个自己的虚拟机栈。