java的内存区域划分

简介

Java虚拟机将它所管理的内存分为几个区域。有的区域随着虚拟机的启动而创建；有的区域随着线程的启动而创建，随着线程的停止而销毁。有的区域是同一个Java程序的所有线程共享的，有的区域每个线程私有的。

这些运行时数据区包括：

• 程序计数器（program counter） — 每个线程私有
• java虚拟机栈（JVM stack） — 每个线程私有
• 本地方法栈（native method stack） — 每个线程私有
• Java堆（heap） — 同一个Java程序的所有线程共享
• Java方法区（method area） — 同一个Java程序的所有线程共享

程序计数器（program counter）

程序计数器的内容是一条正被执行的指令的地址。
每一个运行着的Java线程，都有自己的程序计数器，它是在线程启动时创建的。每个线程都有自己独立的程序计数器，各个线程之间的程序计数器互不影响。
如果线程正在执行一个Java方法，那么程序计数器保存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native方法，那么这个计数器的值为空（undefined）。

本地方法栈（native method stack）

本地方法栈是为Java调用native方法使用的，是线程私有的。所谓native方法，是指用Java以外的其它语言编写的方法。

java虚拟机栈（JVM stack）

Java虚拟机栈是线程私有的，周期和线程的生命周期相同。每当一个线程启动时，Java虚拟机都会为该线程分配一个虚拟机栈。
Java虚拟机栈以栈帧（stack frame）为单位保存线程的运行状态，栈帧在虚拟机栈中有出栈、入栈操作。
每当线程调用一个方法时，虚拟机都会在栈中压入一个新的栈帧，这个栈帧就是当前帧。栈帧用于存储方法的参数、局部变量、中间运算结果等数据。
当Java方法返回时，虚拟机会将当前栈帧弹出Java虚拟机栈，并释放掉该栈帧。

Java堆（heap）

在Java虚拟机中，堆是供各线程共享的运行时内存区域，也是供所有类实例和数组对象分配内存的区域。
Java堆在Java虚拟机启动的时候创建，它存储了被垃圾收集器管理的各种对象。
一个Java虚拟机实例只有一个堆空间，被该程序的各线程共享。不同的Java程序运行在不同的Java虚拟机实例上，有着各自的堆空间，因此不同的Java程序互相不干扰。但因为同一个Java程序的所有线程共享同一个堆空间，所以存放在堆空间的数据要考虑多线程访问的同步问题。

Java方法区（method area）

方法区是被同一个Java程序的各线程共享的内存区域，用于存储被虚拟机加载的类的结构信息，例如运行时常量池（runtime constant pool）、静态变量、方法数据、构造函数和普通方法的字节码内容等。
当虚拟机加载某个类型时，使用类加载器定位并读入相应的class文件，虚拟机从中提取类型信息存放到方法区中。