Java JVM 内存模型详解

Java JVM 内存模型详解

一、什么是 JVM 内存模型？

JVM（Java Virtual Machine）内存模型是 Java 程序运行时内存的逻辑划分，它定义了 Java 程序在运行过程中如何使用内存。理解 JVM 内存模型对于 Java 性能调优、内存泄漏排查、垃圾回收优化等都至关重要。

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二、JVM 内存区域划分

1. 程序计数器（Program Counter Register）

作用： 记录当前线程执行的字节码指令地址，是线程私有的内存区域。

特点：

• 每个线程都有独立的程序计数器
• 唯一不会发生 OutOfMemoryError 的内存区域
• 如果执行的是 Java 方法，计数器记录正在执行的虚拟机字节码指令地址
• 如果执行的是 Native 方法，计数器值为空（Undefined）

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2. Java 虚拟机栈（Java Virtual Machine Stack）

作用： 存储局部变量、操作数栈、动态链接、方法出口等信息，每个方法执行时都会创建一个栈帧。

特点：

• 线程私有，生命周期与线程相同
• 每个方法调用都会创建一个栈帧（Stack Frame）
• 栈帧包含：局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回地址

可能异常：

• StackOverflowError：栈深度超过虚拟机允许的深度
• OutOfMemoryError：栈扩展时无法申请到足够内存

栈帧结构：

+------------------+
|   方法返回地址    |
+------------------+
|    动态链接      |
+------------------+
|    操作数栈      |
+------------------+
|   局部变量表     |
+------------------+

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3.