内存模型（JMM）

Posted 2020-11-20 avalon-merlin

根据《Java虚拟机规范（Java SE 7版）》的规定，Java虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时数据区域。（图片截取自《深入理解jvm虚拟机》）

程序计数器（PC）：一块较小的内存空间，用于记录当前线程执行的自己码的位置。在JVM的概念模型中，程序的分支，循环，跳转，线程恢复等都需要使用PC。JVM多线程通过多线程轮流切换并分配处理器时间的方式实现的。任何时间同一个处理器仅执行一条指令。如果执行的class的字节码，PC记录当前执行的指令的地址；如果时native方法，则为空。

Java虚拟机栈：线程私有，生命周期和线程相同。这个区域描述的时java方法执行的内存模型，每个方法执行的时候会创造一个栈帧，存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出入口等信息。每一个方法的调用都伴随着栈帧在虚拟机栈的出入栈。局部变量表存放了编译期间可以知道的各种数据结构对象引用。JVM规范种对这个区域定义了两种异常：StackOverFlowError和OutOfMemoryError。

本地方法栈：和Java虚拟机栈很相似，不同的是这里服务的是Native方法。

Java堆区：对于绝大多数应用而言，这个区域是JVM管理的最大的一个区域。虚拟机启动创建的时候，几乎所有的对象实例都存放在这里。堆区也是垃圾回收的主要区域，由于现在采用分代收集法回收垃圾，从垃圾回收的角度看，可以分为新生代和老年代，再细致一些会有Eden空间、from survivor空间、to survivor等。

方法区：方法区和堆区一样，各个线程共享。用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

运行时常量池：是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项就是常量池，用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用，这部分内容在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。运行时常量池相对于Class文件常量池的另一个特征就是具备动态行，Java语音不要求常量一定要编译期才能产生，运行期也可以，比较常用的就是String类的intern方法。

直接内存：JDK1.4开始加入了NIO，引入了一种基于通道与缓冲区的IO方式，它可以用Native函数库直接分配堆外内存。