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Java Virtual Machine的结构 3

news 文章来源：https://blog.csdn.net/uesowys/article/details/129635739 2025/1/10 12:26:25

1 Run-Time Data Areas

1.1 The pc Register

1.2 Java Virtual Machine Stacks

1.3 Heap

1.4 Method Area

JVM方法区是在JVM所有线程中共享的内存区域，在编程语言中方法区是用于存储编译的代码、在操作系统进程中方法区是用于存储文本段，在JVM中方法区用于存储每个类的结构，其中包括运行时常量池、作用域数据、方法数据、方法的代码、构造函数的代码、类与接口初始化方法、实例初始化方法。

JVM方法区是在JVM启动的时候被创建，是属于JVM堆区一个逻辑的部分，其支持设置固定的大小、根据运行时的计算所需扩展或者压缩，由于JVM方法区是逻辑的内存空间，不一定需要连续的物理空间。JVM方法区在以下的条件下将发生异常：

假如JVM方法区申请或扩展时所需的内存空间不足，则JVM抛出OutOfMemoryError的异常

1.5 Run-Time Constant Pool

JMV运行时常量池是对应每个类或者每个接口的来自class类文件中constant_pool常量表的表示，其包括多种类型的常量，包括编译时生成的字面数字、在运行时才能处理的引用常量，JVM常量池类似于常用编程语言的符号表，但是其覆盖的数据范围更广。每个运行时常量池是在JVM方法区中申请，JVM在每个类或者接口被创建的时候构造其对应的常量池。JVM在构建每个类或者接口的常量池的时候，在以下的条件下将发生异常：

假如JVM常量池申请或扩展时所需的内存空间不足，则JVM抛出OutOfMemoryError的异常

1.6 Native Method Stacks

JVM的实现使用类似于C语言的常用栈，支持native本地方法的（非Java语言实现的方法，例如，使用C语言实现的方法），native本地方法栈是在每个线程创建的时候构建。

JVM的native本地方法栈支持固定大小或者动态扩展，栈空间可以根据需要计算压缩，如果栈空间是固定大小，则在栈被创建的时候需要单独选择地址空间。JVM在实现上能为程序员或者用户提供控制JVM栈的初始化大小、动态扩展以及压缩、设置JVM栈的最大值以及最小值，JVM栈在以下的条件下将发生异常：

假如一个线程在计算时所需要的栈空间大于JVM栈所允许的值，则JVM抛出一个StackOverflowError的异常
假如JVM栈能动态扩展，当栈扩展时所需的内存空间不足、当创建一个线程时所需的内存空间不足，则JVM抛出OutOfMemoryError的异常

2 Frames

每个框是用于存储数据以及部分结果、用于执行动态链接、为方法返回结果、分发异常，每个新框是在每次一个方法被调用的时候创建，当该方法调用完成的时候框被销毁，frames框是由线程从JVM栈中申请而创建，每个frame框包括对应方法的本地变量的数组、方法的操作数栈、方法对应的类的运行时常量池的引用。

本地变量数组的大小以及操作数栈是在编译时确定以及跟随着与frrame框架对应的方法代码，因此这些结构的内存空间可以在方法被调用的时候创建。

一个线程在执行的过程中，同一个时间点只能有一个正在执行的方法对应的frame框是活跃的，该frame框被称之为当前frame框，则与之对应的方法被称之为当前方法，则当前方法对应的类被称之为当前类，对本地变量或者操作数栈的操作一般是指当前frame框。

一个线程在执行的过程中，当一个当前方法被调用完成或者一个当前方法调用另外的方法，则该当前方法不再是当前的，当前一个新的方法被调用，则一个新frame框被创建而成为当前方法，线程控制到新当前方法中。当前方法返回，当前frame框也返回调用结果，到之前的frame框，之前的frame框将成为当前框。被一个线程创建的frame框是本地的，不能被其他框引用。

2.1 Local Variables

（未完待续）