JVM（二）：畫骨

• 2019 年 10 月 3 日
• 筆記

概述

我們首先來認識一下JVM的運行時數據區域，如果說JVM是一個人，那麼運行時數據區域就是這個人的骨架，它支撐着JVM的運行，所以我們先來學習一下運行時數據區域的分類和簡單介紹。

分類

從所在區域角度上來說，可以分為內部內存和外部內存，其中內部的內存又包括了線程獨佔區和線程共享區。

在JVM內部，從線程共享角度上來說，又可以分為線程獨佔區和線程共享區。

線程獨享區可以中包含以下三種數據區域：

• 程序計數器（Program Counter Register）

• 虛擬機棧（VM Stack）

• 本地方法棧（Native Method Stack）

線程共享區中包含以下兩種數據區域：

• 方法區（Method Area）
• 堆（Heap）

在JVM外部也就是本地內存中，包含了直接內存和元數據（Metadata），在JDK 1.8中，元數據就是我們之前的永久代（持久代）

他們之間的區別是，JDK 7在持久代中的常量池在JDK 8移到了堆內存中，剩餘部分移到了元數據中。

多線程的實現原理

上面我們把運行時的數據區域分為了線程獨佔區和線程共享區，那麼Java中的多線程是怎麼實現的呢？這可以幫助我們對於線程獨佔區和共享區有更深的理解。

在多個線程運行的時候，其實是把CPU的使用時間分割成了無數個小份，然後根據優先級去給這些線程分配時間，CPU在這些小時間塊中快速切換，給用戶的感受就是多線程同時在運行，如下圖：

通過這個圖，我們可以清晰的看出是如何達到多線程的效果（其實在通信的時候也有同樣的原理——時分多路復用）

其實通俗一點來說，線程的獨佔區主要是為了控制方法的正常運行，而線程的共享區更類似於一個存儲信息的倉庫。

打個簡單的比方，現在有一個方法，我們使用兩個線程同時去調用這個方法，屬於該方法的信息就可以稱之為獨佔區，而類中的變量，對象卻可以被兩個方法同時使用。

兩種異常

在和JVM打交道的過程中，我們經常會遇到兩種錯誤：StackOverflowError和OutOfMemoryError，

StackOverflowError異常出現在線程獨佔區的本地方法棧和虛擬機棧中，而OutOfMemoryError會出現在除程序計數器外的所有區域。

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