JVM知识分享（二）之内存模型简介

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目录

前言

一、程序计数器

二、虚拟机栈& 本地方栈

三、堆

四、方法区

总结

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前言

本次给大家介绍下JMM虚拟机内存模型中的一些概念。

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先上一张图，给大家总体看下。

一、程序计数器

1. 是当前线程所执行的字节码的行号指示器，指向虚拟机字节码指令的位置。
2. 被分配了一块较小的内存空间。
3. 针对于非Native方法：是当前线程执行的字节码的行号指示器。
4. 针对于Native方法：则为undefined。
5. 每个线程都有自己独立的程序计数器，所以，该内存是线程私有的。
6. 这块区域是唯一一个在虚拟机中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

二、虚拟机栈& 本地方栈

虚拟机栈为执行Java方法服务的，是描述方法执行的内存模型。本地方法栈是为native方法服务的，就不做展开了。

1. 栈是线程私有的内存空间。每次函数调用的数据都是通过栈传递的。在栈中保存的主要内容为栈帧。它的数据结构就是先进后出。
2. 每当函数被调用，该函数就会被入栈，每当函数执行完毕，就会执行出栈操作。而当前栈顶，即为正在执行的函数。
3. 每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、帧数据区等信息。

栈桢操作如下图所示：

三、堆

运行时数据区，几乎所有的对象都保存在java堆中。

1. Java堆是完全自动化管理的，通过垃圾回收机制，垃圾对象会被自动清理，而不需要显示地释放。
2. 堆是垃圾收集器进行GC的最重要的内存区域。
3. Java堆可以分为：新生代（Eden区、S0区、S1区）和 老年代。
4. 在绝大多数情况下，对象首先分配在eden区，在一次新生代GC回收后，如果对象还存活，则会进入S0或S1，之后，每经历过一次新生代回收，对象如果存活，它的年龄就会加一。当对象的年龄达到一定条件后，就会被认为是老年代对象，从而进入老年代。

四、方法区

逻辑上的东西，是JVM的规范，所有虚拟机必须遵守的。

1. 是JVM 所有线程共享的、用于存储类信息，例如：类的字段、方法数据、常量池等。
2. 方法区的大小决定了系统可以保存多少个类。
3. JDK8之前——永久代。
4. JDK8及之后——元空间。

永久代

指内存的永久保存区域，主要存放Class和Meta（元数据）的信息，Class在被加载的时候被放入永久区域，它和存放实例的区域不同，GC不会在主程序运行期对永久区域进行清理。所以这也导致了永久代的区域会随着加载的Class的增多而胀满，最终抛出OOM异常。

1. 如果系统使用了一些动态代理，那么有可能会在运行时生成大量的类，从而造成内存溢出。所以，设置合适的永久代大小，对于系统的稳定性是至关重要的。
2.  -XX:PermSize设置初始永久代大小。例如：-XX:PermSize=5m
3. -XX:MaxPermSize设置最大永久代大小，默认情况下为64MB。例如：-XX:MaxPermSize=5m

元空间

在Java8中，永久代已经被移除，被一个称为“元数据区”（元空间）的区域所取代。

1. 元空间的本质和永久代类似，元空间与永久代之间最大的区别在于：元空间并不在虚拟机中，而是使用堆外的直接内存。因此，与永久代不同，如果不指定大小，默认情况下，虚拟机会耗尽所有的可用系统内存。
2. -XX:MaxMetaspaceSize设置元空间默认初始大小。例如：-XX:MetaspaceSize=40m
3. 设置最大元数据空间。例如：-XX:MaxMetaspaceSize=40m

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总结

以上就是本次的分享，希望能给有需要的朋友帮助。