java内存区域

总述：

java虚拟机运行时数据区



一、程序计数器

如果线程正在运行的是一个java方法，则PC记录的是正在执行的字节码指令的地址。

如果线程正在运行的是一个Natvie方法，则PC为空。

此区域是java虚拟机中唯一一个没有规定任何OutOfMemory情况的区域。

二、java虚拟机栈

其生命周期与线程相同 ，描述的是Java方法执行的内存模型，每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧(Stack Frame)。

用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法的出口信息等。

每一个方法的调用直到执行完，对应一个 Stack Frame 在虚拟机栈中入栈 出栈的过程 。示意图职下



局部变量表存放的了编译期可知的各种基本类型(boolean ,byte ,char ,short, int ,float, long ,double)，对象的引用(reference类型 ），returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址).

注意：reference类型，不等同于对象本身，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是一个指向指向对象的句柄

64位长度的long,double会占用2个局部变量空间的Slot,其它的只占用一个，局部变量表所要的内存空间在编期间完成分配，当进入一个方法时已经确定，在运行时不能改变局部变量表的大小。

VM Stack中的异常有StackOverFlow, OOM.

三、本地方法栈

与VM Stack相似，只是其为Native方法服务。

四、Java堆

是虚拟机内存管理的最大的一块，被所有线程共享，在虚拟机启动时创建。唯一的作用就是存放 对象的实例，所有的对象实例与数组都在堆上分配。

注意：随着JIT的发展与逃逸分析技术的成熟，栈上分配 ，标替换等优化技术也可能 使对象在VM stack上分配成为可能。

从内存回收的角度 ，目的是为了更好的回收内存：

现在收集器基本使用分代收集算法 ，所以 Java Heap可以分为 新生代，老年代。再细致可以分为，Eden, From Survivor, To Survivor.

从内存分配的角度，目的是为了更快的分配内存：

线程共享的Java Heap中可以分配出多个线程私有的分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer, TLAB)。

可以抛出异常为OOM.

五、方法区

线程共享 ，用于存放 已经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，

在HotSpot虚拟机中，常常称为永久代，本质上两者并不一样，只是HotSpot虚拟机中选择使用永久代的回收方法来实现方法区而已。现在看来，这并不是一个方法，因为容易出现OOM的问题（由于永久代的上限），在新的HotSpot中，可能会放弃这种做法 。

相对而言，回收在方法区还是很少发生的，其回收的主要目标是常量池的回收与类型的卸载，两者都比较复杂。

可以抛出的异常是OOM。

运行时常量池

方法区的一部分。Class文件中除了类的版本，字段，方法，接口等描述信息外，还有常量池(Constant Pool Table)，用于存放编译期生成的各种字面量和符号的引用，将在类加载后进入方法区的运行时常量池中。

运行时常量池具备动态性，运行期间也可以将新的常量放入池中，这种特性使用多的就是String.intern()方法。

可以抛出的异常是OOM .

六、直接内存

直接内存(Direct Memory)并不是虚拟机运行时数据区的一部分，但是也常常被使用，也可能会有OOM出现。在NIO中有使用。