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java虚拟机内存模型

一、java虚拟机内存模型是java程序运行的基础，为了能使java应用程序正常运行，JVM虚拟机将其内存分为程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、java堆和方法区。

程序计数器用于存放下一条运行的指令；

虚拟机栈和本地方法栈用于存放函数调用堆栈信息；

java堆用于存放java程序运行时所需的对象；

方法区用于存放程序的类元数据信息。

1、程序计数器，是一块很小的内存空间。由于java是支持线程的语言，当线程数量超过CPU数量时，线程之间根据时间片轮询抢夺CPU资源。每一个线程都必须用一个独立的程序计数器，用于记录下一条要运行的指令。各个线程的计数器互不影响，独立工作。是一块线程私有的内存空间。（如果当前线程正在执行一个java方法，则程序计数器记录正在执行的java字节码地址，如果当前线程正在执行Native方法，则程序计数器为空）

2、java虚拟机栈，是线程的私有的内存空间，它和java线程在同一时间创建，它保存方法的局部变量、部分结果，并参与方法的调用和返回。如果线程在计算过程中，请求的栈深度大于最大可用的栈深度，则抛出StackOverflowError ，如果java栈可以动态扩展，而在扩展栈的过程中，没有足够的内存空间来支持栈的扩展，则抛出OutOfMemoryError。

3、本地方法栈，和java虚拟机栈的功能相似，java虚拟机栈用于管理java函数的调用，而本地方法栈用于管理本地方法的调用。本地方法并不是用java实现的，而是使用c实现的。在SUN的Hot Spot虚拟机中，不区分本地方法栈和虚拟机栈。因此，和虚拟机栈一样，也会抛出StackOverflowError 和OutOfMemoryError。

4、java堆，java堆是虚拟机所管理的内存中最大的一个块，是所有线程共享的一块区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例。从内存回收的角度来看，由于现在收集器基本都是采用分代收集算法，所以java堆还可以细分为，新生代和老年代，新生代可以分为，Eden空间，From Survivor空间和To Survivor空间。java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑连续即可。并且可以支持扩展来实现（通过-Xmx和-Xms）控制。

5、方法区与java堆一样，也是线程共享的内存区域，主要存放类的类型信息、常量池、域信息、方法信息。类型信息包括类的完整名称、父类的完整名称、类型修饰符（public、protected、private）和类型的直接接口类表；常量池包括这个类方法、域等信息所引用的常量信息；域信息包括域名称、域类型和域修饰符；方法信息包括方法名称、返回类型、方法参数、方法修饰符、方法字节码、操作数栈和方法帧栈的局部变量区大小以及异常表。总之，方法区保持信息，大部分来自于class文件，是java应用程序运行必不可少的重要数据。但是用永久代实现方法区，会更容易出现内存溢出的问题，因此，对于HotSpot虚拟机，官方发布的路线图信息，现在也有放弃永久代并逐步改为采用Native Memory来实现方法区的规划了。JDK1.7的HotSpot中，已经把原本放在永久代的字符串常量池移除了。

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原文 https://segmentfault.com/a/1190000020116944

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