目录

一、概述

二、程序计数器

三、虚拟机栈

四、本地方法栈

五、本地方法接口

六、堆

（一）概述

（二）堆空间细分

七、方法区

---

一、概述

不同的JVM对于内存的划分方式和管理机制存在部分差异，后续针对HotSpot虚拟机进行介绍

JVM结构图如下，此次我们学习的是Java虚拟机运行时数据区

在运行时数据区中，总的来说分为五个部分。程序计数器，本地方法栈和虚拟机栈是线程私有的，方法区和堆内存是线程共享的。

二、程序计数器

程序计数器是运行时数据区中唯一不会出现OOM的区域，没有垃圾回收。它是当前线程所执行的字节码的行号指示器

其作用是当一个线程发生上下文切换后，回到原本的工作能恢复到正确的位置。每个线程有一个独立的程序计数器，线程之间互不影响。

如果线程执行的Java方法，则计数器记录正在执行的虚拟机字节码的指令的地址

如果正在执行的本地方法，这个计数器值则应为空。（undefined）

三、虚拟机栈

Java虚拟机栈，早期也叫Java栈，每个线程创建时都会创建一个虚拟机栈，内部保存一个个栈帧，对应着一次次的Java方法调用

1. 每个线程都有自己的栈，栈中的数据以栈帧格式存储
2. 线程上正在执行的每个方法都各自对应一个栈帧
3. 栈帧是一个内存区块，是一个数据集，维系着方法执行过程中的各个数据信息
4. 先进后出，后进先出
5. 一条活动的线程中，一个时间点上，只会有一个活动的栈帧。只有当前正在执行的方法的栈顶栈帧是有效的，这个称为当前栈帧，对应方法是当前方法，对应类是当前类
6. 执行引擎运行的所有字节码指令只针对当前栈帧进行操作
7. 如果方法中调用了其他方法，对应的新的栈帧会被创建出来，放在顶端，成为新的当前帧

由于篇幅太多，单独写了一篇博文，链接如下：

JVM运行时数据区-虚拟机栈-CSDN博客文章浏览阅读2k次，点赞62次，收藏58次。学习JVM运行时数据区中的虚拟机栈，栈只要是用来存放栈帧，而栈帧又包括局部变量表，操作数栈，动态链接，方法返回地址等信息。https://blog.csdn.net/m0_62946761/article/details/133854569?spm=1001.2014.3001.5502

四、本地方法栈

Java虚拟机栈管理Java方法的调用，而本地方法栈用于管理本地方法（native方法）的调用

本地方法栈，也是线程私有的。它允许被实现成固定或者是可动态扩展的内存大小。其内存溢出情况和Java虚拟机栈相同

具体做法是 在本地方法栈 中登记native方法，在执行引擎执行时加载到本地方法库

当某个线程调用一个本地方法时，就会进入一个全新，不受虚拟机限制的世界，它和虚拟机拥有同样的权限。

并不是所有的JVM都支持本地方法，因为Java虚拟机规范并没有明确要求本地方法栈的使用语言，具体实现方式，数据结构等。在Hotspot JVM中，直接将本地方法栈和虚拟机栈合二为一。

五、本地方法接口

什么是本地方法？

简单讲，就是一个Java调用非Java代码的接口

为什么使用native method？

早期Java刚出现的时候弱小孤独又无助，而当时盛行的是c/c++，因此一个原因是java也想搞一些方法来和他们有接触，另一个是当时c/c++确实快，可以提高Java效率。综上，与Java环境外交互

• 例如与操作系统底层或硬件交换信息时的情况
• 例如启动一个线程

六、堆

（一）概述

1、一个JVM实例只存在一个堆内存，堆也是Java内存管理的核心区域

2、Java堆区在JVM启动的时候即被创建，其空间大小也就确认了。堆内存的大小是可调节的（可以通过参数调节堆的最大内存和初始内存等）

3、Java虚拟机规范规定，堆可以处于物理上不连续的内存空间中，但在逻辑上它应该被视为连续的（这里涉及虚拟内存的概念）。

4、所有的线程共享Java堆，在这里还可以划分线程私有的缓冲区（TLAB）

5、“几乎”所有的对象实例都在堆上分配内存（为什么是“几乎”，后面会讲到逃逸分析）

6、数组和对象可能永远不会存储在栈上，因为栈帧中保存引用，引用指向对象或者数组在堆中的位置（为什么是“可能”，逃逸分析可能直接在栈上为对象分配空间，而不用在堆上开辟空间了）

7、方法结束后，堆中的对象不会马上被移除，仅仅在垃圾收集的时候才会被移除。堆是GC执行垃圾回收的重点区域

（二）堆空间细分

Java7及之前内存逻辑上分为：

• 新生区
  • Eden区
  • Survivor区
    • from
    • to
      • 谁空谁是to
• 养老区
• 永久区

Java8及之后内存逻辑上分为：

• 新生区
  • Eden区
  • Survivor区
    • from
    • to
      • 谁空谁是to
• 养老区
• 元空间

不同书籍叫法不一样，看到这些名词知道是同个意思就可以了

• 新生区==新生代==年轻代
• 养老区==老年区==老年代
• 永久区==永久代

由于篇幅太多，单独写了一篇博文，链接如下：

JVM运行时数据区-堆-CSDN博客文章浏览阅读1.1k次，点赞71次，收藏66次。学习Java运行时数据区中的堆内存，包括堆空间分代思想，内存分配策略，以及逃逸分析等。https://blog.csdn.net/m0_62946761/article/details/133881117?spm=1001.2014.3001.5502

七、方法区

方法区是线程共享的，其只是一种规范，在jdk1.7之前为永久代。jdk1.8之后去除永久代，改为元空间。

1、Java虚拟机规范中明确说明：尽管所有的方法区在逻辑上是属于堆的一部分，但是一些简单的实现，可能不会选择去进行垃圾收集或者进行压缩。对于HotSpot而言，方法区还有一个别名叫Non-Heap（非堆），目的就是要和堆分开。所以方法区看作是一块独立于Java堆的内存空间

2、方法区和Java堆一样，是各个线程共享的内存区域

3、方法区在JVM启动的时候被创建，并且它的实际的物理内存空间和Java堆区一样，都是可以不连续的。方法区的大小和堆空间一样，可以选择固定大小或者可扩展

4、方法区的大小决定了系统可以保存多少个类，如果定义太多类，加载大量的第三方的Jar包，Tomcat部署过多工程，导致方法区溢出，虚拟机同样会抛出内存溢出OOM：PermGen space或者Metaspace 

5、关闭JVM就会释放这个区域的内存

由于篇幅太多，单独写了一篇博文，链接如下：

探究Java虚拟机运行时数据区，了解方法区的奥秘-CSDN博客文章浏览阅读574次，点赞66次，收藏58次。介绍JVM运行时数据区中方法区的在hotspot中的演进和内部结构https://blog.csdn.net/m0_62946761/article/details/133901736?spm=1001.2014.3001.5502