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java虚拟机可以说是我们在学习java编程语言的时候都会接触到的一个编程知识，而今天我们就一起来了解一下，学习java虚拟机我们需要掌握哪些知识。

1，程序计数器(Program Counter Register)：程序计数器是一个比较小的内存区域，用于指示当前线程所执行的字节码执行到了几行，可以理解为是当前线程的行号指示器。字节码解释器在工作时，会通过改变这个计数器的值来取下一条语句指令。

每个程序计数器只用来记录一个线程的行号，所以它是线程私有(一个线程就有一个程序计数器)的。

如果程序执行的是一个Java方法，则计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令地址;如果正在执行的是一个本地(native，由C语言编写完成)方法，则计数器的值为Undefined，由于程序计数器只是记录当前指令地址，所以不存在内存溢出的情况，因此，程序计数器也是所有JVM内存区域中一个没有定义OutOfMemoryError的区域。

2，虚拟机栈(JVM Stack)：一个线程的每个方法在执行的同时，都会创建一个栈帧(Statck Frame)，栈帧中存储的有局部变量表、操作站、动态链接、方法出口等，当方法被调用时，栈帧在JVM栈中入栈，当方法执行完成时，栈帧出栈。

局部变量表中存储着方法的相关局部变量，包括各种基本数据类型，对象的引用，返回地址等。在局部变量表中，只有long和double类型会占用2个局部变量空间(Slot，对于32位机器，一个Slot就是32个bit)，其它都是1个Slot。需要注意的是，局部变量表是在编译时就已经确定好的，方法运行所需要分配的空间在栈帧中是完全确定的，在方法的生命周期内都不会改变。

虚拟机栈中定义了两种异常，如果线程调用的栈深度大于虚拟机允许的大深度，则抛出StatckOverFlowError(栈溢出);不过多数Java虚拟机都允许动态扩展虚拟机栈的大小(有少部分是固定长度的)，所以线程可以一直申请栈，直到内存不足，此时，会抛出OutOfMemoryError(内存溢出)。

每个线程对应着一个虚拟机栈，因此虚拟机栈也是线程私有的。

3，本地方法栈(Native Method Statck)：本地方法栈在作用，运行机制，异常类型等方面都与虚拟机栈相同，的区别是：虚拟机栈是执行Java方法的，而本地方法栈是用来执行native方法的，在很多虚拟机中(如Sun的JDK默认的HotSpot虚拟机)，会将本地方法栈与虚拟机栈放在一起使用。

本地方法栈也是线程私有的

4，堆区(Heap)：堆区是理解Java GC机制重要的区域，没有之一。在JVM所管理的内存中，堆区是大的一块，堆区也是Java GC机制所管理的主要内存区域，堆区由所有线程共享，在虚拟机启动时创建。堆区的存在是为了存储对象实例，原则上讲，所有的对象都在堆区上分配内存(不过现代技术里，也不是这么绝对的，也有栈上直接分配的)。

一般的，根据Java虚拟机规范规定，堆内存需要在逻辑上是连续的(在物理上不需要)，在实现时，可以是固定大小的，也可以是可扩展的，目前主流的虚拟机都是可扩展的。如果在执行垃圾回收之后，仍没有足够的内存分配，也不能再扩展，将会抛出OutOfMemoryError:Java heap space异常。

5，方法区(Method Area)：在Java虚拟机规范中，将方法区作为堆的一个逻辑部分来对待，但事实上，方法区并不是堆(Non-Heap);另外，不少人的博客中，将Java GC的分代收集机制分为3个代：青年代，老年代，永久代，这些作者将方法区定义为“永久代”，这是因为，对于之前的HotSpot Java虚拟机的实现方式中，将分代收集的思想扩展到了方法区，并将方法区设计成了永久代。不过，除HotSpot之外的多数虚拟机，并不将方法区当做永久代，HotSpot本身，也计划取消永久代。本文中，由于笔者主要使用Oracle JDK6.0，因此仍将使用永久代一词。

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