深入理解JAVA虚拟机2：JVM内存结构

内存结构一览

在上一篇文章中，我们最后给出了一幅图

这幅图中，就包含了JVM的内存结构的所有组成元素，他们分别是：java堆内存、java栈、方法区、本地方法区以及pc寄存器，接下来我们就对这些区域逐一介绍。

java堆

      Java堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。是线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。

       Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称做“GC堆”。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（伊甸区）Eden空间、（幸存者区）From Survivor空间、To Survivor空间等。

       根据Java虚拟机规范的规定，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可，就像我们的磁盘空间一样。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）。

如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

java栈

      栈是每个线程私有的区域，它的生命周期与线程相同，一个线程对应一个java栈，每执行一个方法就会往栈中压入一个元素，这个元素叫“栈帧”，而栈帧中包括了方法中的局部变量、用于存放中间状态值的操作栈，这里面有很多细节，我们以后再讲。如果java栈空间不足了，程序会抛出StackOverflowError异常，想一想什么情况下会容易产生这个错误，对，递归，递归如果深度很深，就会执行大量的方法，方法越多java栈的占用空间越大。

方法区（也叫做持久区）

      方法区（Method Area）与Java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。

 

本地方法区

      本地方法栈角色和java栈类似，其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而它是为虚拟机使用到的native方法服务，本地方法栈存放的方法调用本地方法接口，最终调用本地方法库，实现与操作系统、硬件交互的目的。

程序计数器

       当我们的类加载完毕的时候，实例对象、方法、静态变量都去了自己改去的地方，那么问题来了，程序该怎么执行，哪个方法先执行，哪个方法后执行，这些指令执行的顺序就是PC寄存器在管，它的作用就是控制程序指令的执行顺序。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虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是Natvie方法，这个计数器值则为空（Undefined）。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。

总结

     上文对JVM内存结构进行了个简单的介绍，并对对其组成元素逐一进行了介绍，让我们对JVM内存结构有了更加全面的认识。