JVM内存区域的划分（内存结构或者内存模型）

Posted 2020-10-14 __Meng

运行时数据区域：

根据 JVM 规范，JVM 内存共分为虚拟机栈、堆、方法区、程序计数器、本地方法栈五个部分。

程序计数器（线程私有）：

　　是当前线程所执行的字节码的行号指示器，每条线程都要有一个独立的程序计数器，这类内存也称为“线程私有”的内存。

　　正在执行java方法的话，计数器记录的是虚拟机字节码指令的地址（当前指令的地址）。如果还是Native方法，则为空。

　　这个内存区域是唯一一个在虚拟机中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

 

Java虚拟机栈（线程私有）：

　　也是线程私有的。

　　每个方法在执行的时候会创建一个栈帧，存储了局部变量表，操作数栈，动态连接，方法返回地址等。

　　每个方法从调用到执行完毕，对应一个栈帧在虚拟机栈中的入栈和出栈。

　　通常所说的栈，一般是指虚拟机栈中的局部变量表部分。

　　局部变量表所需的内存在编译期间完成分配。

　　如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，则StackOverflowError。

　　  如果虚拟机栈可以动态扩展，扩展到无法申请足够的内存，则OutOfMemoryError。

 

本地方法栈（线程私有）：

　　和虚拟机栈类似，主要为虚拟机使用到的Native方法服务。

　　也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError。

 

Java堆（线程共享）：

　　被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建，用于存放对象实例。

　　堆可以按照可扩展来实现（通过-Xmx和-Xms来控制）

　　当堆中没有内存可以分配给实例，也无法再扩展时，则抛出OutOfMemoryError异常。

 

方法区（线程共享）：

　　被所有线程共享的一块内存区域。

　　用于存储已被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量等。

　　这个区域的内存回收目标主要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，则抛出OutOfMemoryError异常。

　　在HotSpot虚拟机中，用永久代来实现方法区，将GC分代收集扩展至方法区，但是这样容易遇到内存溢出的问题。

　　JDK1.7中，已经把放在永久代的字符串常量池移到堆中。

　　JDK1.8撤销永久代，引入元空间。

 

运行时常量池：

　　是方法区的一部分，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。

　　当常量池无法再申请到内存时，则抛出OutOfMemoryError异常。

 

直接内存：

　　不是运行时数据区的一部分，但也可能抛出OutOfMemoryError异常。

　　在JDK1.4中新加入的NOI类，引入了一种基于通道与缓冲区的I/O方式，它可以使用Native函数直接分配堆外内存，

然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。