Java内存模型以及分区

Java内存模型即Java Memory Model（JMM）。JVM是整个计算机虚拟模型，JMM定义了JVM在计算机内存(RAM)中的工作方式，所以JMM是隶属于JVM的。

逻辑内存模型

内存分区

• 程序计数器
• Java虚拟机栈
• 本地方法栈
• Java堆
• 方法区

程序计数器
较小的内存空间。线程私有。可以看成是当前线程所执行的字节码的行号指示器。通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令。分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖计数器。此内存区域是唯一一个在JVM规范中没有规定任何OutofMemoryError情况的区域。

Java虚拟机栈
线程私有，生命周期与线程相同。描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法执行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。每个方法从调用到执行完成，就对应一个栈帧在虚拟机栈中的入栈和到出栈的过程。会抛出<code>StackOverflowError</code>和<code>OutOfMemoryError</code>。

本地方法栈
功能与虚拟机栈类似。区别在于本地方法栈为native方法服务。

Java堆
JVM所管理的内存中最大的一块。所有线程所共享。可分为：新生代和老年代。新生代可再细分为：Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间。有<code>OutOfMemoryError</code>异常。

方法区
跟Java堆一样，是各个线程共享区域。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一部分。
（常量池、源代码中的命名常量、String常量，Static都保存在方法区）

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直接内存

不属于虚拟机运行时数据区的一部分。Java NIO引入了一种基于通道与缓冲区的IO方式。可以使用Native函数库直接分配堆外内存，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。避免Java堆和Native堆之间来回复制数据，在某种场景中显著提高性能。由于不在堆中分配，因此不受到堆大小限制。但既然是内存总有会被用完时候，因此会抛出OutOfMemoryError。

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