java中的内存划分

本文深入解析Java内存模型,详细介绍栈、堆、方法区、本地方法栈及寄存器的功能与特性,帮助理解Java对象的生命周期及内存分配机制。
java的内存需要划分成为5个部分
1.栈(Stack):存放的都是方法中的局部变量。方法的运行一定要在栈当中运行。
	局部变量:方法的参数,或者是方法{}内部的变量。
	作用域:一旦超出作用域,立刻从栈内存当中消失。

2.堆 (Heap):凡是new出来的东西,都在堆当中。
	堆内存里面的东西都有一个地址值:16进制。
	堆内存里面的数据,都有默认值,规则如下:
		整数					默认为0
		浮点数					默认为0.0
		字符					默认为'\u0000'
		布尔					false
		引用类型					null

3.方法区(Method Area):存储.class相关信息,包含方法的信息。


4.本地方法栈(Native Method Stack):与操作系统相关。

5.寄存器(pc Register):与cpu相关。
### Java虚拟机内存划分详解 Java虚拟机(JVM)的内存主要划分为以下几个部分:堆、栈、方法区、程序计数器和本地方法栈。以下是对每个部分的功能和用途的详细说明。 #### 1. 堆 (Heap) 堆是JVM中最大的一块内存区域,它是线程共享的全局内存,主要用于存储对象实例和数组。所有的对象都在堆上分配内存[^3]。 - **特点**:堆是垃圾回收的主要区域,因此也被称为“GC堆”。堆被进一步划分为新生代和老年代。 - **作用**: - 新生代(Young Generation):用于存放新创建的对象。 - 老年代(Old Generation):存放经过多次垃圾回收后仍然存活的对象。 - **引用示例**: ```java String str = new String("Hello World"); ``` 上述代码中,`str` 对象会被分配在堆中。 #### 2. 虚拟机栈 (Java Virtual Machine Stacks) 虚拟机栈是线程私有的内存区域,生命周期与线程相同。每个线程运行时都会创建一个虚拟机栈,栈由多个栈帧组成,每个栈帧对应一次方法调用[^1]。 - **特点**:栈的特点是先进后出(LIFO),局部变量存储在此处[^2]。 - **作用**: - 存储方法执行过程中的局部变量、操作数栈、动态链接等信息。 - 每个方法执行时都会创建一个栈帧,方法执行完毕后栈帧弹出。 - **异常**:如果线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度,则会抛出 `StackOverflowError`;如果栈扩展超出限制,则会抛出 `OutOfMemoryError`。 #### 3. 方法区 (Method Area) 方法区是线程共享的内存区域,用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量以及编译后的代码等数据[^3]。 - **特点**:方法区通常实现为永久代(PermGen)或元空间(Metaspace),具体取决于JVM实现。 - **作用**: - 存储类的结构信息,如字段、方法数据、方法代码等。 - 存储运行时常量池(Runtime Constant Pool),这是方法区的一部分,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。 - **异常**:如果方法区无法满足新的内存分配需求,则会抛出 `OutOfMemoryError`。 #### 4. 程序计数器 (Program Counter Register) 程序计数器是一块较小的内存区域,用于记录当前线程所执行的字节码指令的位置。 - **特点**:每个线程都有独立的程序计数器,它是线程私有的。 - **作用**:指示当前线程正在执行的指令地址。如果线程正在执行的是一个Java方法,则计数器记录的是JVM字节码指令的地址;如果是Native方法,则计数器值为空(Undefined)。 #### 5. 本地方法栈 (Native Method Stacks) 本地方法栈与虚拟机栈类似,但它服务于本地方法(Native Method)。本地方法通常是用其他语言(如C/C++)编写的函数。 - **特点**:与虚拟机栈类似,但专门为本地方法服务。 - **作用**:存储本地方法执行所需的内存。 --- ### 总结 Java虚拟机的内存模型主要包括堆、栈、方法区、程序计数器和本地方法栈五个部分。各部分的功能如下: - **堆**:存储对象实例和数组。 - **虚拟机栈**:存储方法执行过程中的局部变量和操作数。 - **方法区**:存储类的结构信息、常量和静态变量。 - **程序计数器**:记录当前线程的指令地址。 - **本地方法栈**:为本地方法提供内存支持。 ```java // 示例代码 public class MemoryExample { public static void main(String[] args) { int a = 10; // 局部变量a存储在虚拟机栈中 String str = new String("Hello"); // 字符串对象存储在堆中 } } ```
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