JVM内存模型

**JVM内存模型

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JVM把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域。如图：

1：程序计数器（Program Counter Register）

  一块较小的内存空间，可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。每个线程都有一个独立的程序计数器，各个线程之间的程序计数器不相互影响，独立存储。是一块线程私有的内存。如果当前线程正在执行Java方法，该计数器记录的是当前正在执行的虚拟机字节码的位置，如果当前线程正在执行native方法，该计数器为空。程序计数器也是JVM中唯一不会抛出OutOfMemoryError的区域。

2：JVM栈(Java Virtual Machine Stacks)

JVM栈也是线程私有的一块区域，生命周期与线程相同。程序每起一个线程，JVM就会给该线程分配一个JVM栈和程序计数器。JVM栈是Java方法执行的内存模型：每个方法都是JVM栈中的一个栈帧（Stack Frame）。

JVM栈中的局部变量表存储了编译器可知的基本数据类型：boolean、byte、char、short、int、float、long、double、reference（对象引用）和returnAddress（指向了一条字节码指令的地址）。其中64位长度的long和double类型的数据会占用两个局部变量空间（Slot），其余的只占用一个。局部变量表的大小在编译期就会确定，在运行时不会改变大小。

当请求的栈深度超过了jvm允许的深度会抛出StackOverflowError，栈的大小可以通过-Xss来调整如：-Xss128k。

3：本地方法栈（Native Method Stack）

与JVM栈的作用相似，只是Jvm栈用于执行java方法，本地方法栈用于执行native方法（java调用非java代码的接口）。

4：Java堆（Java Heap）

堆是JVM当中占用内存最大的一块。所有线程共享一块堆区域。在虚拟机启动时创建，用于存放对象实例。几乎所有的对象实例都在这里分配内存。堆也是垃圾回收的主要区域。按照当前最主流的分代收集算法来看:可以分为新生代和老年代。从内存分配的角度来看，Java堆还可以划分出多个线程私有的分配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer，TLAB）。堆的大小可以通过-Xmx和-Xms来调整。当堆中没有足够的内存来分配对象实例，并内存无法扩展时，抛出OutOfMemoryError。

5：方法区（Method Area）

同样是线程共享的一块区域，在虚拟机规范把方法区描述成了堆的一个逻辑部分，但它还有一个名字叫非堆（Non-Heap）。在垃圾回收时也习惯称之为永久代。
永久代用于存放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。在JDK1.7的hotspot中，方法区中的字符串常量池被移动到了堆当中。

在JDK1.8中，方法区被替换为了元空间（Meta Space）,作用大致不变，不同的是元空间使用的是本地的内存，这意味着在JDK1.8中不再需要调整方法区的大小，参数-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize也不复存在。类元数据分配受到可用的本机内存容量的限制。参数-XX:MaxMetaspaceSize用于调整元空间的大小。

6：运行时常量池

有三个概念需要清楚：

常量池（Constant Pool）：常量池数据编译期被确定，是Class文件中的一部分。存储了类、方法、接口等中的常量，当然也包括字符串常量。

字符串池/字符串常量池（String Pool/String Constant Pool）：是常量池中的一部分，存储编译期类中产生的字符串类型数据。

运行时常量池（Runtime Constant Pool）：JDK1.8之后加入了堆，所有线程共享。虚拟机加载Class后把常量池中的数据放入到运行时常量池。

运行时常量池在JDK1.7被移动到了堆区域。一般用于存放运行时生成的符号引用。

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