JVM RuntimeDataArea 成分

根据 JVM 规范，运行时数据区（Runtime Data Area） 是 JVM 内存管理的核心模块，分为以下 5 个主要部分（按线程共享性分类）：

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一、线程私有区域

1. 程序计数器（Program Counter Register）---- PC

• 作用：
  • 记录当前线程执行字节码指令的地址（行号指示器）。
  • 执行 Native 方法时，计数器值为 Undefined。
• 特性：
  • 唯一不会发生 OutOfMemoryError 的区域。

2. Java 虚拟机栈（Java Virtual Machine Stack）

• 作用：
  • 存储方法调用的栈帧（Frame），每个栈帧包含：
    • 局部变量表（基本类型、对象引用）。
    • 操作数栈（计算过程的临时数据）。
    • 动态链接（指向方法区常量池的符号引用）。
    • 方法返回地址。
  • 方法调用对应栈帧的入栈和出栈。
• 异常：
  • StackOverflowError：栈深度超过限制（如无限递归）。
  • OutOfMemoryError：栈扩展失败（如线程过多）。

3. 本地方法栈（Native Method Stack）

• 作用：
  • 为 Native 方法（如 C/C++ 实现的方法）提供服务。
• 特性：
  • HotSpot JVM 将虚拟机栈与本地方法栈合并。
• 异常：与虚拟机栈相同。

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二、线程共享区域

4. Java 堆（Java Heap）

• 作用：
  • 存放对象实例和数组（所有对象分配内存的主区域）。
  • GC 的主要管理区域（分代回收机制）。
• 结构：
  • 新生代（Eden、Survivor 区）。
  • 老年代。
• 异常：OutOfMemoryError（堆内存不足）。

5. 方法区（Method Area）

• 作用：
  • 存储类元数据（类名、字段、方法、接口等）。
  • 运行时常量池（字面量、符号引用）。
  • JIT 编译后的代码缓存。
• 实现演变：
  • JDK 7 及之前：永久代（PermGen）。
  • JDK 8 及之后：元空间（Metaspace，使用本地内存）。
• 异常：OutOfMemoryError（类元数据过多）。

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三、补充：直接内存（Direct Memory）

• 特性：
  • 非 JVM 运行时数据区，但通过 NIO 的 DirectByteBuffer 分配。
  • 避免 Java 堆与 Native 堆间的数据复制，提升 I/O 性能。
• 异常：OutOfMemoryError（本地内存不足）。

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总结：内存区域对比

区域	线程共享性	存储内容	异常类型
程序计数器	私有	指令地址	无
虚拟机栈	私有	方法栈帧	Stack/OutOfMemoryError
本地方法栈	私有	Native 方法栈帧	Stack/OutOfMemoryError
堆	共享	对象实例	OutOfMemoryError
方法区	共享	类元数据、常量池	OutOfMemoryError
直接内存（补充）	共享	NIO 缓冲区	OutOfMemoryError

提示：各区域的内存分配参数可通过 JVM 选项调整（如 -Xmx 设置堆最大值，-XX:MaxMetaspaceSize 限制元空间）