JVM

JVM运行时数据区域分区

借用百度百科图片一张

JVM运行时数据区域分区

程序计数器（PC寄存器）

• 是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。（虚拟机的概念模型中，字节码解释器依靠程序计数器的值来选择下一条需要执行的字节码指令）
• 为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各线程之间计数器互不影响独立储存。由上图也可知程序计数器为线程隔离的数据区。
• 程序计数器也是JVM运行时数据分区唯一一个不会抛出OutOfMemoryError异常的区域

虚拟机栈

Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。Java虚拟机栈为Java方法（也就是字节码）服务。

• Java虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：(使用了数据结构中栈结构)
  • 每个方法在执行时都会创建一个栈帧（Stack Frame）。
  • 每个方法从调用直至执行完成的过程中，就对应一个栈帧从Java虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

1.作用

存放java方法执行时的所有的数据

2.组成

由栈帧组成，一个栈帧代表一个方法的执行

• 栈帧（Stack Frame）:用于储存局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息。

  • 局部变量表：局部变量表中存放了编译器可知的各种基本数据类型、对象引用和 returnAddress 类型。局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，局部变量空间是固定的，不会改变。

• 在Java虚拟机规范中对Java虚拟机栈区域规定了二种异常：

  • 若线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常。
  • 如果当前Java虚拟机栈可以动态扩展，如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常。

本地方法栈

本地方法栈（Native Method Stack） 本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务。

• 在虚拟机规范中对本地方法栈中方法使用的语言、使用方式、数据结构并没有强制规定，因此具体的虚拟机可以自由实现它。例如：Sun HotSpot虚拟机直接就把虚拟机栈与本地方法栈合二为一。

• 抛出的异常同Java虚拟机栈一样。

方法区

方法区（Method Area）是各个线程共享的内存区域，用于储存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。

• Java虚拟机规范对堆的描述为：
  • 方法区是堆的一个逻辑部分，有一个别名Non-Heap(非堆)，目的应该是与Java堆区分开来。
  • 方法区和堆一样不需要连续的内存和可扩展外，还可以不实现垃圾收集。
• 当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。

java堆

一般来说Java堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆（Java Heap）是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。堆内存也是GC内存回收的主要区域

1.作用

• 所有通过new所创建的对象的内存，都在堆中分配

2.特点

• Java堆可以处在物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可。
• 是虚拟机中最大的一块内存，是GC要回收的部分，如果在堆中没有内存可供实例完成分配，并且堆也无法在扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

3.分类

堆内存分类

• 新生代区 刚创建的对象会被加入到新生代区，当新生代区内存不足的时候，Jvm会通过一定的算法将新生代区的对象移到老生代区
• 老生代区
• 当新生代区和老生代区都没有足够的内存时，Jvm会抛出OOM异常
• 开发人员可以动态的调整新生代区和老生代区的内存大小