Java 内存区域 详解

Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存区域分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途，有的区域随虚拟机进程启动而存在，有的区域则依赖用户线程启动和结束而建立和销毁。根据《Java虚拟机规范第二版》的规定，Java虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时数据区域。

 

程序计数器

程序计数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需要执行的字节码指令，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。

由于每个线程都有一个独立的程序计数器，以保证虚拟机在线程切换后能恢复到正确的执行位置（使用线程私有内存，各线程之间互不影响）。

如果线程当前执行的是JAVA代码，这个计数器记录的时正在执行虚拟机字节码指令的地址；如果是Native方法，这个计数器值则为空。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。

 

Java虚拟机栈

与程序计数器一样，也是线程私有的，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栈中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（boolean,byte,char,short,int,float,long,double）,对象引用(reference)，returnAddress（指向一条字节码指令的地址）。

long 和double类型的数据会占用2个局部变量空间(Slot) ,其他的数据类型只占一个。局部变量表所需内存在编程期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要的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。

 

本地方法栈

本地方法栈与虚拟机栈非常相似。区别是：虚拟机栈为虚拟机执行Java代码(字节码)服务，而本地方法栈则是：虚拟机使用到的Native方法服务。

 

Java堆

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。此内存区域唯一目的就是存放对象实例，几乎所有对象实例以及数组都

在这里分配内存。（但随着JIT编译器的发展与逃逸分析技术的逐渐成熟，栈上分配，标量替换，优化技术将会导致一些微妙的变化，所有的对象都在堆上分配变得不是那么绝对了）

Java堆是垃圾收集管理的主要区域。Java堆可以细分为：新生代和老年代，在细致一点有：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).

 

方法区（永久代）

方法区和Java堆一样，是个线程共享的内存区域，它用于存储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。

 

运行时常量池

运行时常量池是方法区的一部分.Class 文件中除了由类的版本信息，字段，方法，接口等描述信息外，还有一项信息是 常量池（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用