JVM内存划分

JVM内存模型

JVM内存划分为线程共享区和线程独占区两部分，线程共享区包括方法区（Method Area）和堆（Heap）两部分，而线程独占区则包括虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器三个部分。

一、程序计数器

程序计数器就是记录当前线程执行程序的位置，改变计数器的值来确定执行的下一条指令，比如循环、分支、方法跳转、异常处理，线程恢复都是依赖程序计数器来完成。

Java虚拟机多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式实现的。为了线程切换能恢复到正确的位置，每条线程都需要一个独立的程序计数器，所以它是线程私有的。

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OutOfMemoryError情况的区域。

二、Java虚拟机栈

与程序技数器一样，Java虚拟机栈也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程，就对应这一个栈帧再虚拟机栈从入栈到出栈的过程。

局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型、对象引用和returnAddress（指向了一条字节码指令的地址。）其中64位的long和double类型的数据会占用2个局部变量空间，其余的数据类型只占用1个。局部变量表所虚的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在桢中分配多大的局部变量空间时完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。

在该区域存在两种异常情况：

• StackOverflowError（栈溢出异常）
• OutOfMemoryError （内存溢出异常）

三、本地方法栈

本地方法栈与虚拟机栈作用十分相似。区别在于：

虚拟机为虚拟机执行java方法服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的Native方法服务。对于Hotspot虚拟机将Java虚拟机栈和本地方法栈合二为一。

四、Java堆

对于大多数应用来说，Java堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块
。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，因此很多时候也被称做“GC堆”。如果从内存回收的角度看，由于现在收集器基本是采用的分代收集算法，所以Java堆中还可以细分为：新生代和老年代。（GC分代在其它文章中写。）

五、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、常量、静态变量、即时编译后的代码等数据。虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但它却有另一个别名叫非堆，目的是与Java堆区分开来。

对于hotspot虚拟机这个区域可以被称为永久代，相对而言垃圾回收行为在这个区域是比较少出现的，但并非数据进入了方法区就如永久代的名字一样永久存在。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。

该区域无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。

5.1运行时常量池

运行时常量池是方法区的一部分。Class文件除了有类的版本、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存放到方法区的运行时常量池中。