5.程序计算器、代码缓存、直接内存

一、程序计数器（Programmer Counter Register）

　　程序计数器是一块较小的内存空间，它的作用可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。——《深入理解Java虚拟机》

　　用一句话理解：控制着当前线程执行字节码的指示命令，告诉CPU线程如何运转执行。程序计数器属于线程私有，也就是每个线程在创建后，都有独立产生一个程序计数器和栈帧。

　　因此，程序计数器具有以下特点：

1. 如果线程正在执行的是Java 方法，则这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令地址

2. 如果正在执行的是Native 方法，则这个技术器值为空（Undefined）

3. 此内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域

二、代码缓存（Code Cache）

　　简而言之， JVM 代码缓存是 JVM 将其字节码存储为本机代码的区域 。我们将可执行本机代码的每个块称为 nmethod。该 nmethod 可能是一个完整的或内联 Java 方法。
　　实时（JIT）编译器是代码缓存区域的最大消费者。这就是为什么一些开发人员将此内存称为 JIT 代码缓存的原因。
　　这部分代码所占用的内存空间成为 CodeCache 区域。一般情况下我们是不会关心这部分区域的且大部分开发人员对这块区域也不熟悉。如果这块区域 OOM 了，在日志里面就会看到：java.lang.OutOfMemoryError code cache。

三、直接内存（Direct Memory）　

　　直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java 虚拟机规范中农定义的内存区域。在JDK1.4 中新加入了NIO(New Input/Output)类，引入了一种基于通道(Channel)与缓冲区（Buffer）的I/O 方式，它可以使用native 函数库直接分配堆外内存，然后通脱一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能，因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。

　　直接内存具有以下特点：

1. 本机直接内存的分配不会受到Java 堆大小的限制，受到本机总内存大小限制
2. 配置虚拟机参数时，不要忽略直接内存 防止出现OutOfMemoryError异常

　　直接内存（堆外内存）与堆内存比较：

1. 直接内存申请空间耗费更高的性能，当频繁申请到一定量时尤为明显
2. 直接内存IO读写的性能要优于普通的堆内存，在多次读写操作的情况下差异明显

　　直接内存的使用场景：

1. 有很大的数据需要存储，它的生命周期又很长
2. 适合频繁的IO操作，比如网络并发场景

• https://blog.csdn.net/leaf_0303/article/details/78953669
• https://www.cnblogs.com/xing901022/p/5243657.html