Java运行时内存划分 Java运行时数据区域(内存划分)的深入讲解

1. 程序计数器(线程私有)

程序计数器是一块比较小的内存空间,可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器(切换线程后,能恢复到正确的执行位置).

2. Java虚拟机栈(线程私有)

(1) 概念  

       虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型 : 每个方法执行的同时都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，就对应一个栈帧在虚拟机栈中入栈和出栈的过程。声明周期与线程相同。

      关于栈帧的理解: 创建启动一个线程,就创建了一个虚拟机栈空间(存放多个节点,先进后出).可能出现两种异常: ①StackOverflowError: 方法调用链太深(如递归); ②OOM

(2) 下面我们来分析一段代码

public class VMStackTest {
 
    public static void main(String[] args) {
        int m = 1;
        int n = 2;
        swap1(1, 2);
        System.out.printf("main：m=%s, n=%s%n", m, n);
    }
 
    private static void swap1(int m, int n) {
        int tmp = m;
        m = n;
        n = tmp;
        Person p1 = new Person("p1");
        Person p2 = new Person("p2");
        swap2(p1, p2);
        System.out.printf("swap1：p1=%s, p2=%s%n", p1.name, p2.name);
    }
  
    private static void swap2(Person p1, Person p2) {
        Person tmp = p1;
        p1 = p2;
        p2 = tmp;
        System.out.printf("swap2：p1=%s, p2=%s%n", p1.name, p2.name);
    }
 
    static class Person{
        String name;
 
        public Person(String name) {
            this.name = name;
        }
    }
}

这段代码的执行结果是什么?

       我们知道,Java中只有值传递,当为基本数据类型时,传的是字面值常量,当为引用类型,传的是地址.

       swap1中,只是修改了方法栈帧中的局部变量,对外面的局部变量不起作用,所以swap1中的交换是无效的.

       swap2中也一样,只是修改了方法栈帧中的局部变量,对外面的局部变量交换也是无效的. 

所以最终的打印结果为:

如果要把p1，p2对象的名称调换，p1.name="p2", p2.name="p1"（作用在堆里边的对象）

3. 本地方法栈(线程私有)

       本地方法栈与虚拟机栈的作用完全一样，他俩的区别无非是本地方法栈为虚拟机使用的Native方法服务，而虚拟机栈为JVM执行的Java方法服务。

4. Java堆(线程共享)

       Java堆(Java Heap)是JVM所管理的最大内存区域。Java堆是所有线程共享的一块区域，在JVM启动时创建。此内存区域存放的都是对象实例。JVM规范中说到:"所有的对象实例以及数组都要在堆上分配"。

5. 方法区(线程共享)

       方法区与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(jdk1.7在方法区中;1.8在堆中)、即时编译器编译后的代码等数据。

6. 运行时常量池(方法区的一部分)

(1) 概念

       运行时常量池是方法区的一部分，存放字面量与符号引用。
       字面量 : 字符串(JDK1.7后移动到堆中) 、final常量、基本数据类型的值。
       符号引用 : 类和结构的完全限定名、字段的名称和描述符、方法的名称和描述符。

(2) 补充: 其他常量池

① class文件常量池: Java文件编译为class字节码文件,存在的常量池,包含字面量和符号引用.
② Java进程运行后,即使没有执行到某行代码,也已经把class文件常量池中的内容放在运行时常量池,如下图:

③ 字符串常量池: 1.7之前是在运行时常量池里面,1.7之后,是在堆里面.

总结