了解java内存区域

Java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，有的区域随着虚拟机进程的启动而存在，有些区域则是依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁。 

 

 

1.程序计数器（线程私有）

一块较小的内存空间，存储当前线程所执行的字节码行号指示器。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。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。

 

 

2.Java虚拟机栈（线程私有）

描述的是Java方法执行的内存模型。每个方法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、方法出口等信息。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（reference类型）。当JVM运行每个线程时，会为每个线程分配一个java虚拟机栈。包含执行当前方法的相关调用信息、当前方法的变量信息。

如果线程请求栈的深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；无法申请到内存抛出OutOfMemoryError异常（只由-Xss参数设置）。

 

3.本地方法栈（线程私有）

本地方法栈与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，它们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法，而本地栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。

native方法：http://ghsea.iteye.com/blog/72543 

 

4.Java堆（线程共享）

虚拟机启动时创建，此区域的唯一目的就是存放对象实例，是垃圾收集器管理的主要区域。很多时候也被称作“GC堆”，由于现在收集器基本都采用分代收集算法，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。 

在实现时，既可以实现成固定大小的，也可以是可扩展的，不过当前主流的虚拟机都是按照可扩展来实现的（通过-Xmx和-Xms控制），有可能抛出OutOfMemoryError。

 

5.方法区（线程共享）

用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等数据，又称“非堆”或者“永久代”，在java 8中逐步取消了，转而替换是metaspace(元数据区)。

这区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载，可能抛出OutOfMemoryError。

 

6. 运行时常量池（线程共享）

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，还有一项信息就是常量池，用于存放编译期生成的各native引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

 

7.直接内存

直接内存不是虚拟机运行时数据区的一部分。但是这部分内存也被频繁地使用，而且也可能导致OutOfMemoryError异常出现。

 

在JDK1.4中新加入了NIO类，引入了一种基于通道与缓存区（buffer）的I/O方式，它可以使用 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，避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据（可以通过-XX:MaxDirectMemorySize指定，如果不指定，则默认与Java堆最大值（-Xmx）一样）。