内存模型

Java内存区域

虚拟机运行时数据区如下图所示：

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方法区：方法区又称为永生代（Permanent Generation）是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。当方法区内存溢出时报OOM:PermGen space。编译器生成的各种字节码和符号引用存放在运行时常量池中。
堆：Java堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块，所有线程共享。此内存区域唯一的目的是存放对象实例。几乎所有的对象实例（非基础类型）都在这里分配内存。Java堆还可以细分为新生代和老年代，其中新生代又可以分为Eden空间、From Survior空间、To Survior空间，对应的默认比例是8:1:1。在GC开始的时候，对象只会存在于Eden区和名为“From”的Survivor区，Survivor区“To”是空的。紧接着进行GC，Eden区中所有存活的对象都会被复制到“To”，而在“From”区中，仍存活的对象会根据他们的年龄值来决定去向。年龄达到一定值(年龄阈值，可以通过-XX:MaxTenuringThreshold来设置)的对象会被移动到年老代中，没有达到阈值的对象会被复制到“To”区域。经过这次GC后，Eden区和From区已经被清空。这个时候，“From”和“To”会交换他们的角色，也就是新的“To”就是上次GC前的“From”，新的“From”就是上次GC前的“To”。
虚拟机栈：虚拟机栈是线程私有的，虚拟机栈描述的是java执行的内存模型，每个方法在执行的时候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，每个方法调用到执行的过程对应一个栈帧入栈到出栈的过程。
程序计数区：虚拟机处理多线程时，是通过轮流的切换线程，来获取cpu的执行机会的。在虚拟机执行程序的过程中，当线程执行到某一位置时，虚拟机将cpu的执行机会出让给了其他线程，此时原有线程的执行位置需要被记录下来，而新得到执行机会的线程，又需要提供上次执行的位置，以此来保证程序中的多个线程可以持续的并行的执行下去。程序计数器的作用就是将各个线程下次所执行的（字节码）行号（准确来说是指令的地址）记录下来，以保证其下次执行时可以正确的执行。程序计数器只记录字节码的行号，因此当线程执行本地方法（Native method）时，计数器的值是空。程序计数器所耗费的内存空间非常小，因此这个区域是不会抛出OutOfMemoryError错误的。
本地方法栈：与虚拟机栈的作用非常相似，只是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，本地方法栈则为虚拟机使用的Native方法服务。

虚拟机运行时数据区之外的内存叫直接内存（Direct Memory），当我们使用NIO来，会调用Native方法直接分配堆外内存，通过一个存储在java堆中的DirectByteBuffer对象被java程序使用。