Java内存区域

运行时内存区域

1、程序计数器

1. 字节码解释器通过改变程序计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令
2. 分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础都需要依赖这个计数器来完成
3. 每条线程的程序计数器都是独立的
4. Java方法：计数器记录的是虚拟机字节码指令的地址
5. Native方法：计数器值为空
6. 唯一一个没有规定OutOfMemoryError的区域

2、Java虚拟机栈

1. 线程私有；生命周期与线程相同
2. 栈帧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. 局部变量表存储：基本数据类型、对象引用类型和returnAddress类型
4. 如果栈请求的深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverFlowError
5. 虚拟机栈可以动态扩展，如果扩展时无法申请足够的内存将抛出OutOfMemoryError

3、本地方法栈

1. 本地方法栈与Java虚拟机栈的作用非常相似，虚拟机栈为字节码服务，本地方法栈为Native方法服务
2. 也会抛出StackOverFlowError和OutOfMemoryError

4、Java堆

1. Java内存中最大的一块
2. 所有线程共享
3. 唯一目的就是存放对象实例，所有对象实例和数组都要在堆上分配
4. 同样是垃圾收集器管理的主要区域
5. 可分为新生代和老年代，细分：Eden、From Survivor、To Survivor空间
6. 线程共享的Java堆可能划分出多个线程私有的分配缓冲区（TLAB,Thread Local Allocation Buffer）
7. 可以处于物理上不连续的内存空间，只要逻辑上是连续的即可
8. 如果堆中没有完成实例分配，并且堆也无法扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常

5、方法区

1. 线程共享
2. 用来存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译的代码等数据
3. 别名Non-heap（非堆）
4. 与永久代(Permanent Generation)并不等价
5. 当方法区无法满足内出分配需求时，
6. HotSpot中使用永久代实现方法区,但这两者并不相等

6、运行时常量池

1. 是方法区的一部分（Runtime Constant Pool）
2. Class文件除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项是常量池，用于存放编译期生成的各种常量和符号引用，这部分内容在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。
3. 除了保存class文件中描述的符号引用外，还会吧翻译出来的直接引用也存储在运行时常量池中。
4. 运行时常量池相对于Class文件常量池具备了动态性，Java语言并不要求常量一定只有编译期才能产生，如String的intern方法
5. 既然运行时常量池是方法区的一部分，当常量池无法申请到内存时会抛出OutOfMemoryError异常。

7、直接内存

1. 并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域，但这部分内存也被频繁地使用，也可能导致OutOfMemoryError异常出现。
2. JDK1.4加入NIO类，引入通道Channel和Buffer的I/O方式，它可以使用Native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作。这样显著提高性能，因为则避免了Java堆和Native堆中来回复制数据。
3. 当各个内存区域大于物理内存限制，会导致OutOfMemoryError异常。

8、其他常量池

1. String常量池：

JDK1.6之前在方法区(Perm Gen),JDK1.7在堆中。
在JDK6.0中，StringTable的长度是固定的，长度就是1009，因此如果放入String Pool中的String非常多，就会造成hash冲突，导致链表过长，当调用String#intern()时会需要到链表上一个一个找，从而导致性能大幅度下降；
在JDK7.0中，StringTable的长度可以通过参数指定：-XX:StringTableSize=66666

2. Class常量池：

我们写的每一个Java类被编译后，就会形成一份class文件；class文件中除了包含类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息就是常量池(constant pool table)，用于存放编译器生成的各种字面量(Literal)和符号引用(Symbolic References)；
每个class文件都有一个class常量池。

字面量包括：
1. 文本字符串
2.八种基本类型的值
3.被声明为final的常量等;

符号引用包括：
1.类和方法的全限定名
2.字段的名称和描述符
3.方法的名称和描述符。

JDK8取消了永久代,用元空间代替.元空间直接使用本地内存,理论上电脑内存有多大就可以使用多大的内存,所以不会出现PermGen Space异常

元空间 MetaspaceSize

1.7之前

-XX:PermSize 方法区初始大小

-XX:MaxPermSize 方法区最大(OutOfMemoryError)

1.8

-XX:MetaspaceSize 元空间初始大小

-XX:MaxMetaspaceSize 元空间最大大小

https://blog.youkuaiyun.com/hylexus/article/details/53771460