理解内存区域模型

java虚拟机根据在执行java程序过程把管理的内存分为以下几部分：

线程私有部分：

1. 虚拟机栈

生命周期与线程相同，描述的是java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时创建一个栈帧，用于存储局部变量表、程序计数器、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用知道执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

本区域的两种异常情况：

• StackOverflowError异常：线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，抛出StackOverflowError异常。
• OutOfMemoryError异常：在虚拟机允许动态扩展的情况下，如果扩展时无法申请到足够的内存，抛出OutOfMemoryError异常。

1. 本地方法栈

与虚拟机栈作用相似，区别是java虚拟机栈为虚拟机执行java方法服务，本地方法栈则为虚拟机使用的Native服务。

本区域的两种异常情况：

• StackOverflowError异常：线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，抛出StackOverflowError异常。
• OutOfMemoryError异常：在虚拟机允许动态扩展的情况下，如果扩展时无法申请到足够的内存，抛出OutOfMemoryError异常。

1. 程序计数器

一块较小的内存空间，是当前线程所执行字节码的行号指示器。如果线程执行的一个java方法，程序计数器记录着虚拟机字节码指令的地址；如果执行Native方法，计数器值为空。此区域是唯一不会出现OutOfMemoryError异常的预期。

线程共有部分：

1. 堆

虚拟机管理的内存中最大的一块，被线程共享，在虚拟机启动时创建，此内存区域用于存放对象实例，几乎所有的对象都在这里分配内存。堆是java内存回收的主要区域，由于现在的收集器都采用分代收集算法，java堆还可细分为：Eden空间、From-Survivor空间、To-Survivor空间。（堆的大小可通过-Xmx和-Xms控制）

本区域的异常情况：

• OutOfMemoryError异常：堆上无法完成分配对象实例，并且堆也无法再扩展时，抛出OutOfMemoryError异常。

1. 方法区

用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后代码。方法区又称“永久代”（实际并不相同），java垃圾收集器也会回收这一部分，也会出现内存溢出问题，现在采用放弃永久代并采用Native Memory来实现方法区的规划。在JDK1.7中，将原本放置在永久代中的字符串常量池移出。

本区域的异常情况：

• OutOfMemoryError异常：当方法区上无法完成内存分配需求时，抛出OutOfMemoryError异常。

1. 运行时常量池

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信息、字段、方法、接口等信息，还有一项是常量池，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。这部分内容在类加载后在常量池存放。

运行处常量池相对于Class文件常量池的一个重要特征是具备动态性，java语言不要求常量一定要编译期才能产生，运行期也可能将新的常量放入池中，比如String类的intern()方法。

本区域的异常情况：

• OutOfMemoryError异常：当常量池无法再申请到内存时，抛出OutOfMemoryError异常。

1. 直接内存

直接内存并不是虚拟机运行时数据的一部分，也不属于虚拟机管理的内存区域。在JDK1.4中加入了NIO类，引入了基于通道与缓冲区的io方式，可通过Native函数直接分配堆外内存，然后通过一个存储在java堆中的DirectByteBuffer对象作为引用进行操作。避免了java堆与Native堆来回复制数据，提高了性能。

本区域的异常情况：

• OutOfMemoryError异常：当常量池无法再申请到内存时，抛出OutOfMemoryError异常。