java内存区介绍

JAVA的JVM的内存可分为3个区：堆(heap)、栈(stack)和方法区(method)

1.栈区

1. 每个线程包含一个栈区，栈中只保存方法中（不包括对象的成员变量）的基础数据类型和自定义对象的引用(不是对象)，对象都存放在堆区中
2. 每个栈中的数据(原始类型和对象引用)都是私有的，其他栈不能访问。
3. 栈分为3个部分：基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区(存放操作指令)。

2.堆区

1. 存储的全部是对象实例，每个对象都包含一个与之对应的class的信息(class信息存放在方法区)。
2. jvm只有一个堆区(heap)被所有线程共享，堆中不存放基本类型和对象引用，只存放对象本身，几乎所有的对象实例和数组都在堆中分配。
3. Java 堆是垃圾收集器管理的主要区域，，因此也被称作GC 堆（Garbage Collected Heap），垃圾收集器主要基于分代收集算法，因此从GC的角度对堆进行划分：新生代（Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间）、老年代。

4. 堆里容易出现 OutOfMemoryError 错误，并且出现这种错误还会有多种表现形式，比如：

   OutOfMemoryError: GC Overhead Limit Exceeded ： 当JVM花太多时间执行垃圾回收并且只能回收很少的堆空间时，就会发生此错误。
   java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space :在创建新的对象时, 堆内存中的空间不足以存放新创建的对象, 就会引发错误。

5. 堆的大小可以通过-Xmx（jvm运行时堆的最大值）和-Xms（jvm运行时堆的最小值）控制。

3.方法区

1. 又叫静态区，跟堆一样，被所有的线程共享。它用于存储已经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。更加详细一点的说法是方法区里存放着类的版本，字段，方法，接口和常量池。常量池里存储着字面量和符号引用。
2. 运行时常量池是方法区的一部分。Class 文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有常量池表（用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用）既然运行时常量池是方法区的一部分，自然受到方法区内存的限制，当常量池无法再申请到内存时会抛出 OutOfMemoryError 错误。
3. 常量池

常量池又分为静态常量池和动态常量池

静态常量池和动态常量池的关系以及区别：

静态常量池存储的是当class文件被java虚拟机加载进来后存放在方法区的一些字面量和符号引用，字面量包括字符串，基本类型的常量，符号引用其实引用的就是常量池里面的字符串，但符号引用不是直接存储字符串，而是存储字符串在常量池里的索引。

动态常量池是当class文件被加载完成后，java虚拟机会将静态常量池里的内容转移到动态常量池里，在静态常量池的符号引用有一部分是会被转变为直接引用，比如类的静态方法或私有方法，实例构造方法，父类方法，这是因为这些方法不能被重写其他版本，所以能在加载的时候就可以将符号引用转变为直接引用，而其他的一些方法是在这个方法被第一次调用的时候才会将符号引用转变为直接引用的。

总结：

方法区里存储着class文件的信息和动态常量池,class文件的信息包括类信息和静态常量池。可以将类的信息看做是对class文件内容的一个框架，里面具体的内容通过常量池来存储。动态常量池里的内容除了是静态常量池里的内容外，还将静态常量池里的符号引用转变为直接引用，而且动态常量池里的内容是能动态添加的。

4. 程序计数器，线程私有

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整个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等功能。

由于JVM的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器（对于多核处理器来说是一个内核）都只会执行一条线程中的指令。因此为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要一个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储，所以线程私有。

程序计数器是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OOM(内存溢出)的区域。

5. Java虚拟机栈，线程私有

生命周期和线程相同。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。每个方法从调用到执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机中入栈到出栈的过程。

这个区域规定了两种异常情况：

①如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度，将抛出StackOverFlowError

②如果虚拟机在扩展时无法申请到足够的内存空间，则抛出OutOfMemoryError异常

6. 本地方法栈，线程私有

和虚拟机栈的区别就在于一个是为了执行Java方法服务，一个是为了虚拟机使用到的Native方法服务。

注：native方法

native关键字说明其方法是一个原生态方法，方法对应的实现不是在当前文件，而是在用其他语言(如C和C++)实现的文件中，是用做java 和其他语言（如c++）进行协作时使用的，也就是native 后的函数的实现不是用java写的

堆和栈的区别

1. 栈是线程私有的，堆是线程共享的
2. 栈可以由java自动释放内存，堆由java垃圾回收器回收内存
3. 栈主要存储的是局部变量和方法调用，堆存储的是对象以及数组
4. 栈存储数据是先进后出，堆是先进先出
5. 栈的内存空间大小远远小于堆，但栈的存储分配效率比对高
6. 堆动态地分布内存的大小，生命周期也是动态的导致分配存取速度慢