运行时数据区中包含哪些区域？哪些线程共享？哪些线程独享？#yyds干货盘点#

Posted 2021-12-24 孙中明

运行时数据区中包含哪些区域？哪些线程共享？哪些线程独享？【⭐⭐⭐⭐⭐】

Java 虚拟机在执行 Java 程序的过程中会把它管理的内存划分成若干个不同的数据区域。

JDK 1.8 和之前的版本略有不同，下面会介绍到。

那么，Java 8 中 PermGen 为什么被移出 HotSpot JVM 了？我总结了两个主要原因（详见：JEP 122: Remove the Permanent Generation）：

1. 由于 PermGen 内存经常会溢出，引发恼人的 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen，因此 JVM 的开发者希望这一块内存可以更灵活地被管理，不要再经常出现这样的 OOM
2. 移除 PermGen 可以促进 HotSpot JVM 与 JRockit VM 的融合，因为 JRockit 没有永久代。

根据上面的各种原因，PermGen 最终被移除，方法区移至 Metaspace，字符串常量移至 Java Heap。

程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，由于JVM可以并发执行线程，因此会存在线程之间的切换，而这个时候就程序计数器会记录下当前程序执行到的位置，以便在其他线程执行完毕后，恢复现场继续执行。

JVM会为每个线程分配一个程序计数器，与线程的生命周期相同。

注意：程序计数器是唯一一个不会出现 OutOfMemoryError 的内存区域，它的生命周期随着线程的创建而创建，随着线程的结束而死亡。

Java虚拟机栈是调用Java方法；本地方法栈是调用本地native方法，可以认为是通过 JNI (Java Native Interface) 直接调用本地 C/C++ 库，不受JVM控制。

方法执行完毕后相应的栈帧也会出栈并释放内存空间，也会出现 StackOverFlowError 和 OutOfMemoryError 两种错误。

虚拟机栈 描述的是 Java 方法执行的内存模型：

每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame，是方法运行时的基础数据结构）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

虚拟机栈是每个线程独有的，随着线程的创建而存在，线程结束而死亡。

在虚拟机栈内存不够的时候会OutOfMemoryError，在线程运行中需要更大的虚拟机栈时会出现StackOverFlowError。

Java 堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。

堆是垃圾收集器管理的主要区域，又称为“GC堆”，可以说是Java虚拟机管理的内存中最大的一块。

现在的虚拟机（包括HotSpot VM）都是采用分代回收算法。在分代回收的思想中， 把堆分为：新生代+老年代+永久代（1.8没有了）； 新生代 又分为 Eden + From Survivor + To Survivor区。

方法区（Method Area）与 Java 堆一样，是所有线程共享的内存区域。

方法区用于存储已经被虚拟机加载的类信息（即加载类时需要加载的信息，包括版本、field、方法、接口等信息）、final常量、静态变量、编译器即时编译的代码等。

方法区逻辑上属于堆的一部分，但是为了与堆进行区分，通常又叫“非堆”。

方法区比较重要的一部分是运行时常量池（Runtime Constant Pool），为什么叫运行时常量池呢？是因为运行期间可能会把新的常量放入池中，比如说常见的String的intern()方法。

1.8就把方法区改用元空间了。类的元信息被存储在元空间中。元空间没有使用堆内存，而是与堆不相连的本地内存区域。所以，理论上系统可以使用的内存有多大，元空间就有多大，所以不会出现永久代存在时的内存溢出问题。

可以通过 -XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize 来指定元空间的大小。