JVM内存模型学习

内存划分

java虚拟机按照运行时内存使用区域划分如图：

一、线程私有区

虚拟机栈
1、虚拟机栈描述的是Java方法执行的动态内存模型，一个线程对应一个栈，每个方法在执行的同时，都会创建一个栈帧，伴随着方法从创建到执行完成。用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法返回地址等信息。不存在垃圾回收问题，只要线程一结束该栈就释放，生命周期和线程一致。
2、局部变量表：存放编译期可知的各种基本数据类型，引用类型，returnAddress类型。局部变量表的内存空间在编译期完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多少内存是固定的，在方法运行期间是不会改变局部变量表的大小。
3、超出栈内存会报错：StackOverflowError 栈内存溢出错误；OutOfMemory 内存溢出错误。

本地方法栈
功能和虚拟机栈非常类似。线程在调用本地方法时，来存储本地方法的局部变量表，本地方法的操作数栈等等信息。本地方法是由非java语言实现，本地方法栈为虚拟机执行native方法服务。

程序计数器
就是一个指针，指向方法区中的方法字节码（用来存储指向下一个指令的地址，即将要执行的指令代码），由执行引擎读取下一条指令，是一个非常小的内存空间，几乎可以忽略不计。

二、线程共享区

堆

虚拟机启动时自动分配创建，用于存放对象的实例，几乎所有对象都在堆上分配内存，当对象无法在该空间申请到内存时将抛出OutOfMemoryError异常。同时也是垃圾收集器管理的主要区域，堆内存区域划分如下图。

1、新生代区（Young Generation）
类出生、成长、消亡的区域，一个类在这里产生、应用、最后被垃圾收集器回收，结束生命。
新生代分为两部分：伊甸区（Eden）和幸存区（Survivor），所有的类都是在伊甸区被new出来的，幸存区又分为From区和To区，当Eden区的空间用完时，程序又需要创建对象，JVM的垃圾收集器将Eden区进行垃圾回收（Minor GC），将Eden区中的不再被其他对象引用的对象进行销毁。然后将Eden区中剩余的对象转移到From区。若From区也满了，再对该区进行垃圾回收，然后移动到To区。
2、老年代区（Old Generation）
新生代经过多次GC仍然存活的对象转移到老年代区。若老年代区也满了，这时候将发生Major GC（也叫Full GC），进行老年代区的垃圾回收。若老年代区执行了Full GC之后发现依然无法进行对象的保存，就会抛出OutOfMemoryError异常。
3、元空间（Meta Space）
在JDK1.8之后，元空间替代了永久代，它是对JVM规范中方法区的实现，区别在于元空间区不在虚拟机当中，而是用的本地内存，永久代是在虚拟机中，永久代逻辑上属于堆，但是物理上不属于。

方法区

类的所有字段和方法字节码，以及一些特殊方法如构造函数，接口代码也在这里定义。简单来说，所有定义的方法的信息都保存在该区域，静态变量+常量+类信息（构造方法/接口定义）+运行时常量池都存在方法区中。