JVM内存各个区域分工简单介绍

Posted 2020-07-24 谈笑风生~

 JVM内存各个区域简单介绍：

 

 

程序计数器:
程序计数器是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。

在使用多线程时，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为"线程私有"的内存。
如果线程正在执行的是一个Java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是Native方法，这个计数器值则为空(Undefined)。

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

 

Java虚拟机栈:
与程序计数器一样，Java虚拟机栈也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。

每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。

局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型、对象引用、returnAddress类型。

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。

如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常;

如果虚拟机栈可以动态扩展并且扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。

 

本地方法栈:
本地方法栈与虚拟机栈非常相似，它们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。
与虚拟机栈一样，本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

 

Java堆:
对于大多数应用来说，Java堆是内存中最大的一块。
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。

Java堆是垃圾收集器管理的主要区域。从内存回收的角度来看,由于现在收集器基本都采用分代收集算法,所以Java堆中还可以细分为：新生代和老年代。从内存分配的角度来看，
Java堆中可能分出多个线程私有的分配缓冲区。

Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可，就像我们的磁盘空间一样。在实现时，通常都是可扩展的(通过-Xmx 和-Xms控制)。
如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

 

方法区:

方法区与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它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。

Java虚拟机规范对方法区的限制非常宽松，除了和Java堆一样不需要连续的内存和可以选择固定大小或者可扩展外，还可以选择不实现垃圾收集。
这区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载。
当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。

 

运行时常量池:
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，还有一项信息是常量池，用于
存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

Java虚拟机对Class文件每一部分的格式都有严格规定，每一个字节用于存储哪种数据都必须符合规范上的要求才会被虚拟机认可、装载和执行，但对于运
行时常量池，Java虚拟机规范没有做任何细节的要求。

运行时常量池相对于Class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性。
既然运行时常量池是方法区的一部分，自然受到方法区内存的限制，当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。

 

本贴是博主对《深入理解Java虚拟机》的书摘，为博主原创。