1、簡介
（Program Counter Register）是一塊較小的內存空間，可以看作是當前線程所執行的字節碼的行號指示器。（概念模型中：字節碼解釋器工作時就是通過改變這個計數器的值來選取下一條需要執行的字節碼指令）
線程私有：多線程是通過線程輪流切換並分配處理器執行時間的方式實現的。為了線程切換后能恢復到正確的執行位置，每條線程都需要有一個獨立的程序計數器，各條線程之間計數器互不影響，獨立存儲。
狀態：①執行java方法，計數器記錄虛擬機字節碼指令的地址；②執行native方法，計數器為空（undefined）
唯一一個再java虛擬機規范中沒有規定任何OutOfMemoryError的區域。
2、特點及分析
①占用內存小，唯一不會OutOfMemoryError的區域（在編譯時已經確定該線程代碼的偏移量最大值，根據該最大偏移量可以分配內存空間：A字節；或者JVM已確定程序計數器的大小：X字節。不管是A字節還是X字節，都已經保證程序計數器的最大偏移量≤空間最大值。另外，在線程運行時，只改變程序計數器的值，不涉及空間的擴展，所以不會存在空間不夠用的情況）
②線程私有（因為JVM里多線程運行時，（最少也會有main, gc），是通過輪流切換並分配處理器執行時間的方式運行的，在確定的某一時刻，一個CPU(或內核)只有一個線程運行（一個線程中的程序計數器改變），需要保證線程切換后能恢復到正確的執行位置——每條線程一個程序計數器，彼此獨立，互不干擾）
③對java方法是字節碼偏移量，對於native方法是undefined（native是非java代碼編寫的，比如C,C++, 它們無法在java編譯時生成字節碼，即JVM獲取不到native實現，只能通過系統指令去調用native方法）
| Java線程總是需要以某種形式映射到OS線程上。映射模型可以是1:1（原生線程模型）、n:1（綠色線程 / 用戶態線程模型）、m:n（混合模型）。以HotSpot VM的實現為例，它目前在大多數平台上都使用1:1模型，也就是每個Java線程都直接映射到一個OS線程上執行。此時，native方法就由原生平台直接執行，並不需要理會抽象的JVM層面上的“pc寄存器”概念——原生的CPU上真正的PC寄存器是怎樣就是怎樣。就像一個用C或C++寫的多線程程序，它在線程切換的時候是怎樣的，Java的native方法也就是怎樣的。 https://blog.csdn.net/leaf_0303/article/details/78953669 |
| 執行native本地方法時，程序計數器的值為空（Undefined）。因為native方法是java通過JNI直接調用本地C/C++庫，可以近似的認為native方法相當於C/C++暴露給java的一個接口，java通過調用這個接口從而調用到C/C++方法。由於該方法是通過C/C++而不是java進行實現。那么自然無法產生相應的字節碼，並且C/C++執行時的內存分配是由自己語言決定的，而不是由JVM決定的。 https://www.cnblogs.com/manayi/p/9290490.html |
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3、關於native方法
| https://q.cnblogs.com/q/97554/ |
| 一. 什么是Native Method
簡單地講，一個Native Method就是一個java調用非java代碼的接口。一個Native Method是這樣一個java的方法：該方法的實現由非java語言實現，比如C。這個特征並非java所特有，很多其它的編程語言都有這一機制，比如在C＋＋中，你可以用extern "C"告知C＋＋編譯器去調用一個C的函數。
"A native method is a Java method whose implementation is provided by non-java code."
在定義一個native method時，並不提供實現體（有些像定義一個java interface），因為其實現體是由非java語言在外面實現的。下面給了一個示例：
public class IHaveNatives
{
native public void Native1( int x ) ;
native static public long Native2() ;
native synchronized private float Native3( Object o ) ;
native void Native4( int[] ary ) throws Exception ;
}
這些方法的聲明描述了一些非java代碼在這些java代碼里看起來像什么樣子（view）.
標識符native可以與所有其它的java標識符連用，但是abstract除外。這是合理的，因為native暗示這些方法是有實現體的，只不過這些實現體是非java的，但是abstract卻顯然的指明這些方法無實現體。native與其它java標識符連用時，其意義同非Native Method並無差別，比如native static表明這個方法可以在不產生類的實例時直接調用，這非常方便，比如當你想用一個native method去調用一個C的類庫時。上面的第三個方法用到了native synchronized，JVM在進入這個方法的實現體之前會執行同步鎖機制（就像java的多線程。）
一個native method方法可以返回任何java類型，包括非基本類型，而且同樣可以進行異常控制。這些方法的實現體可以制一個異常並且將其拋出，這一點與java的方法非常相似。當一個native method接收到一些非基本類型時如Object或一個整型數組時，這個方法可以訪問這非些基本型的內部，但是這將使這個native方法依賴於你所訪問的java類的實現。有一點要牢牢記住：我們可以在一個native method的本地實現中訪問所有的java特性，但是這要依賴於你所訪問的java特性的實現，而且這樣做遠遠不如在java語言中使用那些特性方便和容易。
native method的存在並不會對其他類調用這些本地方法產生任何影響，實際上調用這些方法的其他類甚至不知道它所調用的是一個本地方法。JVM將控制調用本地方法的所有細節。需要注意當我們將一個本地方法聲明為final的情況。用java實現的方法體在被編譯時可能會因為內聯而產生效率上的提升。但是一個native final方法是否也能獲得這樣的好處卻是值得懷疑的，但是這只是一個代碼優化方面的問題，對功能實現沒有影響。
如果一個含有本地方法的類被繼承，子類會繼承這個本地方法並且可以用java語言重寫這個方法（這個似乎看起來有些奇怪），同樣的如果一個本地方法被final標識，它被繼承后不能被重寫。
本地方法非常有用，因為它有效地擴充了jvm。事實上，我們所寫的java代碼已經用到了本地方法，在sun的java的並發（多線程）的機制實現中，許多與操作系統的接觸點都用到了本地方法，這使得java程序能夠超越java運行時的界限。有了本地方法，java程序可以做任何應用層次的任務。
二.為什么要使用Native Method
java使用起來非常方便，然而有些層次的任務用java實現起來不容易，或者我們對程序的效率很在意時，問題就來了。
與java環境外交互：
有時java應用需要與java外面的環境交互。這是本地方法存在的主要原因，你可以想想java需要與一些底層系統如操作系統或某些硬件交換信息時的情況。本地方法正是這樣一種交流機制：它為我們提供了一個非常簡潔的接口，而且我們無需去了解java應用之外的繁瑣的細節。
與操作系統交互：
JVM支持着java語言本身和運行時庫，它是java程序賴以生存的平台，它由一個解釋器（解釋字節碼）和一些連接到本地代碼的庫組成。然而不管怎樣，它畢竟不是一個完整的系統，它經常依賴於一些底層（underneath在下面的）系統的支持。這些底層系統常常是強大的操作系統。通過使用本地方法，我們得以用java實現了jre的與底層系統的交互，甚至JVM的一些部分就是用C寫的，還有，如果我們要使用一些java語言本身沒有提供封裝的操作系統的特性時，我們也需要使用本地方法。
Sun's Java
Sun的解釋器是用C實現的，這使得它能像一些普通的C一樣與外部交互。jre大部分是用java實現的，它也通過一些本地方法與外界交互。例如：類java.lang.Thread 的 setPriority()方法是用java實現的，但是它實現調用的是該類里的本地方法setPriority0()。這個本地方法是用C實現的，並被植入JVM內部，在Windows 95的平台上，這個本地方法最終將調用Win32 SetPriority() API。這是一個本地方法的具體實現由JVM直接提供，更多的情況是本地方法由外部的動態鏈接庫（external dynamic link library）提供，然后被JVM調用。
三.JVM怎樣使Native Method跑起來：
我們知道，當一個類第一次被使用到時，這個類的字節碼會被加載到內存，並且只會加載一次。在這個被加載的字節碼的入口維持着一個該類所有方法描述符的list，這些方法描述符包含這樣一些信息：方法代碼存於何處，它有哪些參數，方法的描述符（public之類）等等。
如果一個方法描述符內有native，這個描述符塊將有一個指向該方法的實現的指針。這些實現在一些DLL文件內，但是它們會被操作系統加載到java程序的地址空間。當一個帶有本地方法的類被加載時，其相關的DLL並未被加載，因此指向方法實現的指針並不會被設置。當本地方法被調用之前，這些DLL才會被加載，這是通過調用java.system.loadLibrary()實現的。
（DLL(Dynamic Link Library)文件為動態鏈接庫文件，又稱“應用程序拓展”。DLL文件中存放的是各類程序的函數(子過程)實現過程，當程序需要調用函數時需要先載入DLL，然后取得函數的地址，最后進行調用。使用DLL文件的好處是程序不需要在運行之初加載所有代碼，只有在程序需要某個函數的時候才從DLL中取出。另外，使用DLL文件還可以減小程序的體積。）
最后需要提示的是，使用本地方法是有開銷的，它喪失了java的很多好處。如果別無選擇，我們可以選擇使用本地方法。 |
