对JVM内存区域（运行时数据区域）的一些理解

• 1.JVM内存区域包括线程私有区域，线程共享区域和直接内存

1）线程私有区域：程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈

线程私有区域的生命周期与线程相同，用户线程开启/结束对应其创建/销毁。

所以线程私有区域的存否与本地线程的生死有关系。

2）线程共享区域：java堆，方法区

线程共享区域随虚拟机的开启/关闭而创建/销毁。

3）直接内存并不是 JVM 运行时数据区的一部分, 但也会被频繁的使用: 在 JDK 1.4 引入的 NIO 提
供了基于 Channel 与 Buffer 的 IO 方式, 它可以使用 Native 函数库直接分配堆外内存, 然后使用
DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引用进行操作(详见: Java I/O 扩展), 这样就避免了在 Java
堆和 Native 堆中来回复制数据, 因此在一些场景中可以显著提高性能。

• 1.1程序计数器（线程私有）

1）一块较小的内存空间（“线程私有”的内存）

2）是当前线程所执行字节码的行号指令器

3）每个线程都有一个独立的程序计数器

4）正在执行java方法的话，程序计数器记录的是当前指令的地址

注意：这个内存区域是唯一一个在虚拟机中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

• 1.2虚拟机栈（线程私有）

1）是描述java方法执行的内存模型

2）每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame），用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。

3）每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

栈帧（Stack Frame）是什么？

---是用来存储数据和部分过程结果的数据结构

---也被用来处理动态链接(Dynamic Linking)、 方法返回值和异常分派（ Dispatch Exception）。

---栈帧随着方法的调用而创建，随着方法结束而销毁（无论方法是正常完成还是异常完成（抛出了在方法内未被捕获的异常）都算作方法结束。

• 1.3本地方法区（线程私有）

本地方法区和 Java Stack 作用类似。

区别：

1）虚拟机栈为执行 Java 方法服务

2）本地方法栈则为Native 方法服务

• 1.4堆（Heap-线程共享）-运行时数据区

1）是线程共享区域的一块内存区域

2）创建的对象和数组都保存在java堆内存中

3）是垃圾收集器进行垃圾收集的最重要的内存区域

由于现代 VM 采用分代收集算法, 因此 Java 堆从 GC 的角度还可以细分为: 新生代(Eden 区、 From Survivor 区和 To Survivor 区)和老年代。

• 1.5方法区/永久代（线程共享）

1）用于存储JVM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。

2）HotSpot VM把GC分代收集扩展至方法区, 即使用Java堆的永久代来实现方法区, 这样 HotSpot 的垃圾收集器就可以像管理 Java 堆一样管理这部分内存,而不必为方法区开发专门的内存管理器(永久带的内存回收的主要目标是针对常量池的回收和类型的卸载, 因此收益一般很小)。

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、接口等描述等信息外，还有一项信息是常量池，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。 Java 虚拟机对 Class 文件的每一部分（自然也包括常量池）的格式都有严格的规定，每一个字节用于存储哪种数据都必须符合规范上的要求，这样才会被虚拟机认可、装载和执行。