java内存结构_jvm内存和本地内存-优快云博客

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虚拟机内存与本地内存的区别

Java虚拟机在执行的时候会把管理的内存分配成不同的区域，这些区域被称为虚拟机内存，同时，对于虚拟机没有直接管理的物理内存，也有一定的利用，这些被利用却不在虚拟机内存数据区的内存，我们称它为本地内存，这两种内存有一定的区别：

JVM内存

受虚拟机内存大小的参数控制，当大小超过参数设置的大小时就会报OOM（内存溢出）

本地内存

本地内存不受虚拟机内存参数的限制，只受物理内存容量的限制
虽然不受参数的限制，但是如果内存的占用超出物理内存的大小，同样也会报OOM（内存溢出）

java运行时数据区域

JVM在执行过程中会将所管理的内存分为不同的区域，有的随着线程的产生和消失，有的随着java进程的产生和消失

程序计数器（Program Counter Register）

程序计数器就是当前线程所执行的字节码的行号指示器，通过改变计数器的值，来选取下一行指令，通过他来实现跳转、循环、恢复线程等功能。

在任何时刻，一个处理器内核只能运行一个线程，多线程是通过线程轮流切换，分配时间来完成的，这就需要有一个标志来记住每个线程执行到了哪里，这里便需要到了程序计数器。
所以，程序计数器是线程私有的，每个线程都已自己的程序计数器。

虚拟机栈（JVM Stacks）

1. 虚拟机栈是线程私有的，随线程生灭。每个方法被执行的时候，都会在虚拟机栈中同步创建一个栈帧（stack frame）。

栈里包含基本数据类型（方法内的局部变量）

2. 方法执行时入栈，执行完出栈

3. 执行java方法

本地方法栈（Native Method Stacks）

1. 线程私有

2. 执行native方法会在本地方法栈内运行

(native方法指的是 java程序调用一个非java程序方法（本地方法），用native关键字修饰的方法可以使用其他语言重写）

Java堆（Java Heap）

java堆是JVM内存中最大的一块，由所有线程共享,是由垃圾收集器管理的内存区域，主要存放对象实例，当然由于java虚拟机的发展，堆中也多了许多东西，现在主要有：

对象实例
- 类初始化生成的对象
- 基本数据类型的数组也是对象实例
字符串常量池
- 字符串常量池原本存放于方法区，jdk7开始放置于堆中。
- 字符串常量池存储的是string对象的直接引用，而不是直接存放的对象，是一张string table
静态变量
- 静态变量是有static修饰的变量，jdk7时从方法区迁移至堆中
线程分配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer）
- 线程私有，但是不影响java堆的共性
- 增加线程分配缓冲区是为了提升对象分配时的效率

java堆既可以是固定大小的，也可以是可扩展的（通过参数-Xmx和-Xms设定），如果堆无法扩展或者无法分配内存时也会报OOM。

方法区(Method Area)

方法区是所有线程共享的内存，在java8以前是放在JVM内存中的，由永久代实现，受JVM内存大小参数的限制，在java8中移除了永久代的内容，方法区由元空间(Meta Space)实现，并直接放到了本地内存中，不受JVM参数的限制（当然，如果物理内存被占满了，方法区也会报OOM），并且将原来放在方法区的字符串常量池和静态变量都转移到了Java堆中

类元信息（Klass）

类元信息在类编译期间放入方法区，里面放置了类的基本信息，包括类的版本、字段、方法、接口以及常量池表（Constant Pool Table）
常量池表（Constant Pool Table）存储了类在编译期间生成的字面量、符号引用(什么是字面量？什么是符号引用？)，这些信息在类加载完后会被解析到运行时常量池中

运行时常量池（Runtime Constant Pool）

运行时常量池主要存放在类加载后被解析的字面量与符号引用，但不止这些
运行时常量池具备动态性，可以添加数据，比较多的使用就是String类的intern()方法

直接内存

直接内存位于本地内存，不属于JVM内存，但是也会在物理内存耗尽的时候报OOM

在jdk1.4中加入了NIO（New Input/Putput）类，引入了一种基于通道（channel）与缓冲区（buffer）的新IO方式，它可以使用native函数直接分配堆外内存，然后通过存储在java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作，这样可以在一些场景下大大提高IO性能，避免了在java堆和native堆来回复制数据。

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字面量

java代码在编译过程中是无法构建引用的，字面量就是在编译时对于数据的一种表示:

int a=1;//这个1便是字面量

String b="iloveu";//iloveu便是字面量

符号引用

由于在编译过程中并不知道每个类的地址，因为可能这个类还没有加载，所以如果你在一个类中引用了另一个类，那么你完全无法知道他的内存地址，那怎么办，我们只能用他的类名作为符号引用，在类加载完后用这个符号引用去获取他的内存地址。

例子：我在com.demo.Solution类中引用了com.test.Quest，那么我会把com.test.Quest作为符号引用存到类常量池，等类加载完后，拿着这个引用去方法区找这个类的内存地址。

类变量