jvm

JVM（Java 虚拟机）是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。它屏蔽了底层操作系统（Windows, Linux, macOS）的差异，使得 Java 程序只需编译一次，即可在任何安装了 JVM 的平台上运行（linux，win，mac的jvm都能运行同一份字节码），即 “Write Once, Run Anywhere”。

jvm结构

绿色区域

• 程序计数器：存储当前正在执行的java方法jvm指令地址。每个线程有一个独立的程序计数器，用于管理线程的执行状态。该部分是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定大小的区域。（记录程序的某个线程运行到哪了）
• Java虚拟机栈：每个线程在JVM中会创建一个虚拟机栈，用于存储方法调用时的局部变量（基本数据类型放栈里，如果是对象只存对象的引用，实际空间分配在java堆里）、操作数栈、动态链接等数据。虚拟机栈的大小和调用方法的深度密切相关，如果栈空间不足，通常会抛出StackOverflowError或OutOfMemoryError。
• 本地方法栈：与Java虚拟机栈类似，主要用于执行本地方法（Native方法，也就是c,c++写的能调用系统底层的方法）。本地方法栈通常会涉及调用系统原生的功能，可能会抛出StackOverflowError或OutOfMemoryError。

蓝色区域

• Java堆：JVM中最大的一块内存区域，主要用于存放对象实例。Java堆被划分为多个区域，如Eden区和两个Survivor区（From Survivor和To Survivor），用于存储新生代和老年代的对象。如果堆空间不足，JVM会抛出OutOfMemoryError。详情看 [[gc#三、jvm堆结构与分代回收机制（Generational GC）]]
• 方法区（元空间）：方法区存放类的元数据、静态变量、常量池等信息。在JDK 1.8及以后，方法区被替换为元空间，存放的是类的元数据(入类的全名、方法的签名、类的字段)，而不是直接存在堆内存中。元空间的内存大小可以根据需要动态扩展，可能会导致OutOfMemoryError异常。元空间放在主内存（操作系统内存中）
  • 类的元数据：存放的是类的元数据(如类的全名、方法的签名、类的字段)，
  • 常量池：常量池是存放类中的常量值，如字符串常量、数字常量等。在JDK 1.8之前，常量池是存放在永久代中的，从JDK 1.8开始，它也存放在元空间中。如public static final String CONSTANT = "hello";，这里的”hello”就是常量池中的一个值。
  • 方法和字段信息：元空间存储的是类中方法和字段的描述信息，包括方法名、参数类型、返回值类型等。具体的字节码内容并不存放在元空间中，字节码存放在方法区的另一部分。 例如：对于一个public void foo()方法，元空间会存储方法的签名和访问权限，但实际字节码存储在其他地方。
  • 运行时常量池：是方法区的一部分，主要用于存储类和方法中的常量数据。常量池在JVM运行时从类文件中加载并保存常量，可能会发生OutOfMemoryError。

其他区域

• 类装载（类加载）系统 [[java类加载]]
• 垃圾回收器 [[gc#三、jvm堆结构与分代回收机制（Generational GC）]]
• 执行引擎：将java字节码解释为底层系统的一个指令