JVM内存详解

内存组成

内存区主要可以划分为5个区域，如上图。

• java堆(Heap)
  
  堆内存是运行时的数据区域。有新生代和旧生代组成，存储new对象的地方。这块是GC的主要区域。从存储的内容我们可以很容易知道，方法区和堆是被所有java线程共享的。
  持久带PermGen space属于非堆内存，是指内存的永久保存区域。这块内存主要是被JVM存放Class和Meta信息的。Class在被Loader时就会被放到PermGen space中，它和存放类实例的堆内存区域不同，GC(Garbage Collection)不会在主程序运行期对PermGen space进行清理，所以如果你的应用中有很CLASS的话,就很可能出现PermGen space错误，这种错误常见在web服务器对JSP进行pre compile的时候。如果你的应用程序下用了大量的第三方jar, 其大小超过了jvm默认的大小(4M)那么很可能就会产生PermGen space溢出的异常了。

• 方法区(Method Area)
  用于存储应用程序的所有类结构信息，虽然JVM规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但它属于非堆内存。存储信息包括常量池、静态变量、构造函数等。它是在 Java 虚拟机启动时创建，由所有线程共享。

• JVM栈(Stack)
  
  JVM栈总是和线程关联在一起，每当创建一个线程时，JVM就会为这个线程创建一个对应的java线程栈。
  在这个java栈中又会包含多个栈帧，每运行一个方法就创建一个栈帧，每个栈帧对应着当前线程栈对每个方法的每次调用。方法从调用直至执行完成的过程，就对应一个栈帧在java栈中入栈到出栈的过程。所以java栈是每个线程私有的，线程生就生，线程灭就灭。栈中的栈帧随着方法的结束也会撤销，内存自然就跟着回收了。
  栈帧又分为局部变量区和操作数栈两部分。局部变量区用于存放方法中的局部变量和参数；操作数栈用于存放方法执行过程中产生的中间结果；每个线程栈大小， JDK1.5+ 默认大小为 1M。一般来说如果栈不是很深的话， 1M 是绝对够用了的。

• 程序计数器(PC Register)
  用于保存当前线程执行的内存地址。由于JVM程序是多线程执行的（线程轮流切换），所以为了保证线程切换回来后，还能恢复到原先状态，就需要一个独立的计数器，记录之前中断的地方，可见程序计数器也是线程私有的。

• 本地方法栈(Native Method Stack)
  和java栈的作用差不多，只不过是为JVM使用到的native方法服务的。

回收算法和过程

当一个URL被访问时，内存申请过程 如下：
（1）JVM会试图为相关Java对象在Eden中初始化一块内存区域。

（2） 当Eden空间足够时，内存申请结束。否则到下一步。

（3）JVM试图释放在Eden中所有不活跃的对象（这属于1或更高级的垃圾回收）, 释放后若Eden空间仍然不足以放入新对象，则试图将部分Eden中活跃对象放入Survivor区。

（4）Survivor区被用来作为Eden及OLD的中间交换区域，当OLD区空间足够时，Survivor区的对象会被移到Old区，否则会被保留在Survivor区。

（5）当OLD区空间不够时，JVM会在OLD区进行完全的垃圾收集（0级）。

（6）完全垃圾收集后，若Survivor及OLD区仍然无法存放从Eden复制过来的部分对象，导致JVM无法在Eden区为新对象创建内存区域，则出现”out of memory错误。

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