JVM运行时的内存区域

        Jvm虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途，以及创建和销毁的时间。在讨论JVM内存区域划分之前，先来看一下JVM的逻辑内存模型：



1.程序计数器

       程序计算器是一块较小的内存空间，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条所需要执行的字节指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

      由于jvm的多线程是通过线程轮流切换并通过分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器只会执行一条线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的位置，每条线程都需要有一个独立的线程计数器，各线程间的计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为”线程私有“的内存。

      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JVM字节码指令的地址；如果正在执行的是一个Native方法，这个计数器值为空。

2.虚拟机栈

      与程序计数器一样，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到执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机中从入栈到出栈的过程。当线程执行一个方法时，就会随之创建一个对应的栈帧，并将建立的栈帧压栈。当方法执行完毕之后，便会将栈帧出栈。因此可知，线程当前执行的方法所对应的栈帧必定位于Java栈的顶部。对于所有的程序设计语言来说，栈这部分空间对程序员来说是不透明的。下图表示了一个Java栈的模型：



        局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引用和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。
3.本地方法栈

       本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，其区别在于虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务，而本地方方法栈是为虚拟机使用到的Native方法服务。
4.堆

        对大多数应用来说，堆是虚拟机所管理的内存中最大的一块。堆是被所以线程共享的一块区域，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，几乎所以的对象实例都在这里分配内存。堆同时也是垃圾收集器管理的主要区域。如果从内存回收的角度看，由于现在收集器基本都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；再细致一点的有Eden 空间、From Survivor 空间、To Survivor 空间等。如果从内存分配的角度看，线程共享的Java 堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区（Thread
Local Allocation Buffer，TLAB）。不过，无论如何划分，都与存放内容无关，无论哪个区域，存储的都仍然是对象实例，进一步划分的目的是为了更好地回收内存，或者更快地分配内存。
5.方法区

        方法区与堆一样，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息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。对HotSpot虚拟机来说，”永久代“也被划分到这个区域。一般来说这个区域的内存回收目标是针对常量池的回收和对类型的卸载。
6.运行时常量池

        运行时常量池是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池，用于存放编译器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。

        运行时常量池相对于Class 文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，Java 语言并不要求常量一定只能在编译期产生，也就是并非预置入Class 文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，运行期间也可能将新的常量放入池中，这种特性被开发人员利用得比较多的便是String 类的intern() 方法。

        既然运行时常量池是方法区的一部分，自然会受到方法区内存的限制，当常量池无法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryError 异常。

参考《深入理解Java虚拟机》