2.1　运行时数据区概述

JVM内存布局规定了Java在运行过程中内存申请、分配、管理的策略，保证了JVM的高效稳定运行。不同的JVM在内存的划分方式和管理机制方面存在着部分差异。下文将结合Java虚拟机规范，来探讨一下经典的JVM内存布局。

如图2-1所示，运行时数据区可简单分为Native Method Stack（本地方法栈）、Program Counter Register（程序计数器）、Java Virtual Machine Stack（虚拟机栈）、Heap（堆区）和Method Area（方法区）。JVM内存详细布局如图2-2所示，其中虚拟机栈是以栈帧为基本单位构成的，栈帧包括局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址和一些附加信息。堆区分为Young区（新生代）、Old区（老年代），这里讲解的是基于“经典分代”的HotSpot虚拟机内存布局。方法区分为常量池、方法元信息、klass类元信息。

JVM定义了若干种程序运行期间会使用到的运行时数据区，其中有一些会随着虚拟机启动而创建，随着虚拟机退出而销毁。另外一些则是与线程一一对应的，这些与线程对应的数据区域会随着线程开始和结束而创建和销毁。

如图2-3所示，浅色的区域为单个线程私有，深色的区域为多个线程共享。

（1）线程私有的区域包括程序计数器（Program Counter Register，PC Register）、虚拟机栈（Virtual Machine Stack，VMS）和本地方法栈（Native Method Stack，NMS）。

（2）线程间共享的区域包括堆区（Heap）、方法区（Method Area）。

我们来举例说明一下什么是线程共享。在Java中存在一个类Runtime，这个类的详细介绍如图2-4所示。该类采用了单例设计模式，每一个Java应用程序都有当前类Runtime的唯一实例。当前Runtime对象可以通过类的getRuntime()方法获取，一个JVM实例就对应着一个Runtime实例，Runtime对象就相当于运行时环境。通过这个实例可以允许在应用程序中进行一些交互操作，比如获得虚拟机的内存信息等。当多个线程访问该对象时，只有一个实例供线程访问，这就是线程共享。