《深入理解JAVA虚拟机》阅读笔记1-内存区域划分

java 与 C++ 之间有一堵由内存动态分配和垃圾收集技术所围城的“高墙”，墙外面的人想进去，墙里面的人却想出来

内存区域划分

运行时数据区域

程序计数器

• 线程私有的；

• 一块较小的内存，可以看作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；

• 如果执行的是Java方法，该计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果是Native方法则为空

• 如果执行的是Java方法，该计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果是Native方法则为空

• 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

虚拟机栈

• 线程私有的；

• 虚拟机栈描述的是java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame），用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，都对应着一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程；

• 局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型，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），其它的数据类型只占用1个；

• 会抛出 StackOverflowError 和 OutOfMemoryError 异常

本地方法栈

• 线程私有的；

• 与虚拟机栈所发挥的作用非常相似，唯一的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行java方法（字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务

• 会抛出 StackOverflowError 和 OutOfMemoryError 异常

堆

• 线程共享的；

• 是java虚拟机中所管理的内存中最大的一块；

• 此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，所有的对象实例以及数组都要在堆上分配（并不绝对）

• 此内存区域也是垃圾收集管理的主要区域，有个别名: GC堆

• 从内存回收的角度来看，由于现在收集器基本都采用分代收集算法，所以堆还可以细分成为：新生代和老年代

• 从内存分配的角度来看，线程共享的java堆可能划分出多个线程私有的分配缓冲区，但是无论怎么划分，存储的依然都是对象实例，进一步的划分目的只是为了更好的回收/分配内存

• 可以物理不连续，只要逻辑上是连续的即可；

• 会抛出OutOfMemoryError 异常

方法区

• 线程共享的；

• 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；

• java虚拟机规范对方法区的限制非常宽松，可以选择不实现垃圾收集，相对而言，垃圾收集行为在这个区域是比较少出现的，但是这部分区域的回收确实是必要的；

• 这块区域的内存回收目的主要是真对常量池的回收和对类型的卸载；

运行时常量池

• 线程共享的；

• 是方法区的一部分，Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池，用于存放编译器生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放；

• java虚拟机对class文件的每一个部分的格式都有严格规定，每一个自己存储哪种数据都必须复合规范，才能被虚拟机认可、装载和执行。但是对于运行时常量池，虚拟机没有对它做任何细节的要求。

• 相对于class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，可以在运行期间将新的常量放入池中，如String的intern方法；

• 会抛出OutOfMemoryError 异常

直接内存

• 并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域；

• 可以使用Native函数库直接分配对外内存，然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作以提升性能，因为避免了在java堆和Native堆中来回复制数据。

• 本机直接内存的分配不会受到java堆大小的限制，但是会受到本机总内存的限制

• 会抛出OutOfMemoryError 异常