JVM 内存模型

JVM 内存模型

1. 堆

各线程共享的内存区域，在JVM启动时创建，是JVM内存中最大的一块区域。存放对象的实例（对象本身，该对象的引用存在栈中）和数组，由GC进行垃圾处理回收，堆内存的大小可以通过参数-xmx（最大值）和-xms（初始值）进行设置。
Java堆是垃圾收集器主要管理的区域，因此也被称为“GC堆”。目前收集器基本都采用“分代收集”算法，所以Java堆中还可以细分为：新生代和老年代。新生代又可以区分为：Eden空间，Form Survivor空间和To Survivor空间。关于堆中区域分配、垃圾回收机制等，之后文章回细说。
堆中可能抛出的异常：
OutOfMemoryError：如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法继续再扩展时，就会抛出该异常。

2. 方法区

各线程共享的内存区域，存储虚拟机加载的类的信息（类名称、方法信息、字段信息）、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
被划分为两个主要的区域：持久代和代码缓存
1.持久代：存储包括类定义，结构，字段，方法（数据和代码）以及常量在内的类相关数据，它可以通过-XX:PermSize及-XX:MaxPermSize来进行调节。如果它的空间用完了，会导致java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space的异常。
2.代码缓存：用来存取编译后的代码。

3. 虚拟机栈(线程私有)

生命周期与线程相同，创建线程的时候就会创建一个java虚拟机栈。每个方法在执行时会创建一个栈帧，栈帧中存放局部变量表（基本数据类型和对象的引用）、操作数栈、指向运行时常量池的引用、方法的返回地址等信息，每个方法被调用到执行完毕的过程，对应一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
局部变量表：存放了编译时期可知的各种基本数据类型（byte,short,int,long,float,dubbo,boolean,char）,对象引用(reference类型，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也有可能是指向一个代表对象的句柄或其他与该对象相关的位置)和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）
虚拟机栈中可能抛出的两种异常：
1.StackOverflowError：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出该异常。
2.OutOfMemoryError：如果虚拟机可以动态扩展，当扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出该异常。

4. 本地方法栈（线程私有）

线程私有，与虚拟机栈相似，不过这个是为虚拟机使用到的native方法服务。会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。具体抛出异常原因，同虚拟机栈

5. 程序计数器/PC寄存器（线程私有）

生命周期与线程相同。记载每一个线程当前运行的JAVA方法的地址。由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的，因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要一个独立的程序计数器。程序计数器是唯一一个不会出现OutOfMemoryError的内存区域，它的生命周期随着线程的创建而创建，随着线程的结束而死亡。

6. 运行时常量池

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、接口等描述信息外，还有常量池，用于存放编译器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进方法区中的运行时常量池中。
运行时常量池中可能抛出的异常：
OutOfMemoryError：因为运行时常量池是堆的一部分，所以也受到方法区内存大小的限制，当长两次无法再申请到内存时就会抛出该异常。