JVM内存模型五个部分介绍

本文详细介绍了JVM内存模型的五个关键部分:栈、本地方法栈、程序计数栈、堆和方法区。深入探讨了各部分的功能,如栈用于存储局部变量和方法信息,堆用于存放对象实例,以及它们如何在多线程环境下运作。

JVM内存模型:主要指运行时的数据区,包括五个部分。

在这里插入图片描述

栈(Stack):

也叫方法栈,是线程私有的,线程在执行每个方法时,都会创建一个栈阵,用来存储局部变量表,操作栈、动态链接,方法出口等信息,调用方法时执行入栈,方法返回时执行出栈。

本地方法栈:

与栈类似,也是用来保存线程执行方法时的信息,不同的是,执行JAVA方法时,使用栈,执行native方法时,使用本地方法栈。

程序计数栈:

保存当前线程所执行字节码的位置,每个线程工作时,都有一个独立的计数器,程序计数器只为执行Java程序服务,执行native方法时,程序计数器为空。

这三部分都是线程独占的。

堆:

是JVM管理中最大的一块。堆被所有的线程共享,目的是为了存放对象的实例。几乎所有的对象实例都会放在这里。当堆内存没有可用的空间时,会抛出OOM异常(out of memory的简称,称之为内存溢出)。根据对象的存活周期不同,JVM把内存j进行分代管理 ** (分代管理查看这篇博客,有简介(https://blog.youkuaiyun.com/qq_40823802/article/details/98854137) )**,由垃圾回收器来进行对象的回收管理。

方法区:

也是各个内存共享的区域,又叫非堆区,用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态常量。jdk1.7的永久代就是方法区中的一种实现。

### JVM内存模型详细介绍 JVM(Java Virtual Machine)内存模型主要分为五个部分:堆(Heap)、方法区(Method Area)、虚拟机(Java Stack)、本地方法(Native Method Stack)和程序计数器(Program Counter Register)。以下是各部分的具体介绍: #### 堆(Heap) 堆是JVM中最大的一块内存区域,主要用于存储对象实例及数组值。所有的线程都共享这一块内存空间。通过`new`关键字创建的对象都会被分配在堆上[^4]。 可以通过命令行参数 `-Xms` 和 `-Xmx` 来设置堆的初始大小和最大大小。默认情况下,当剩余堆内存低于一定比例时,JVM会自动扩展堆的空间至最大限制;而当剩余堆内存超过设定的比例时,JVM可能会缩小堆的空间。 #### 方法区(Method Area) 方法区是非堆的一部分,也被称为永久代(Permanent Generation),尽管现代JDK版本已经将其替换为元空间(Metaspace)。它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量池、静态变量以及即时编译后的代码等数据[^1]。 需要注意的是,方法区内存不足可能导致 `OutOfMemoryError` 错误发生。 #### 虚拟机(Java Stack) 每个线程都有自己的虚拟机,它是线程私有的。每当一个新线程被创建时,就会为其分配一个新的虚拟机。每次调用一个方法时,会在对应的虚拟机中压入一个帧(Frame),用来保存局部变量表、操作数、动态链接、方法出口等信息[^3]。 如果线程请求的深度超过了允许的最大深度,则抛出 `StackOverflowError`;如果无法为新的线程分配足够的空间,则抛出 `OutOfMemoryError`。 #### 本地方法(Native Method Stack) 与虚拟机类似,但是本地方法服务于JNI(即 Native Interface)方法。它的功能主要是支持本地方法执行,每条线程也有自己独立的一份本地方法副本[^5]。 #### 程序计数器(Program Counter Register) 这是一个较小的内存区域,用于指示当前线程所执行的字节码指令的位置。如果是解释执行的Java方法,那么这个计数器就指向方法区中的某一条指令;但如果是在执行本地方法的话,此时计数器的值将是未定义的状态。因为程序计数器只记录下一条要执行的指令地址,并不涉及复杂的数据结构维护工作,所以不会出现内存溢出的情况[^5]。 综上所述,理解并合理配置这些不同的内存区域有助于提高应用程序性能,减少潜在错误的发生几率。 ```bash java -Xms1024m -Xmx1024m -Xmn512m -Xss5m MyApplication ``` 以上是一个简单的例子展示如何利用命令行选项调整JVM堆和其他相关参数。
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