JVM内存模型-程序员宅基地

技术标签： JVM java java-ee 开发语言

JVM运行时数据区

JVM内存模型 (5种): 栈、本地方法栈、程序计数器、堆、方法区

线程独占：栈，本地方法栈，程序计数器

每个线程都会有它独立的空间，随线程生命周期而创建和销毁

线程共享：堆，方法区

所有线程能访问这块内存数据，随虚拟机或者GC而创建和销毁

1.栈：(JVM Stack)又称方法栈

JVM中的虚拟机栈是描述Java方法执行的内存区域，属【线程私有】

栈中的元素用于支持虚拟机进行方法调用，每个方法从开始调用到执行完成的过程，就是栈帧从入栈到出栈的过程。

线程私有的 , 线程执行方法是都会创建一个栈阵 , 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 , 方法返回式执行出栈 .

栈是管理JAVA方法执行的内存模型。每个方法执行时都会创建一个桢栈来存储方法的的变量表、操作数栈、动态链接方法、返回值、返回地址等信息。栈的大小决定了方法调用的可达深度（递归多少层次，或嵌套调用多少层其他方法，-Xss 参数可以设置虚拟机栈大小）。栈的大小可以是固定的，或者是动态扩展的。如果请求的栈深度大于最大可用深度，则抛stackOverflflowError；如果栈是可动态扩展的，但没有内存空间支持扩展，则抛出OutofMemoryError。

2.本地方法栈 (Native Method Stack)

与栈类似 , 也是用来保存执行方法的信息 . 执行 Java 方法是使用栈 , 执行 Native 方法时使用本地方法栈 .

3.程序计数器（Program Counter Register ）

一块较小的内存空间，【线程私有】。每条线程都有一个独立的程序计数器。

当同时进行的线程数超过CPU 数或其内核数时，就要通过时间片轮询分派 CPU 的时间资源，不免发生线程切换。这时，每个线程就需要一个属于自己的计数器来记录下一条要运行的指令。如果执行的是JAVA 方法，计数器记录正在执行的java 字节码地址，如果执行的是 native 方法，则计数器为空。

保存着当前线程执行的字节码位置，每个线程工作时都有独立的计数器 , 只为执行 Java 方法服务 , 执行Native方法时 , 程序计数器为空 .

程序计数器（后文简称为 PCR）有两个作用：

字节码解释器通过改变程序计数器依次读取指令，实现代码的流程控制，如：顺序执行、选择、循环、异常处理
多线程情况下，程序计数器用于记录当前线程执行的位置，从而当线程被切换回来的时候能够知道该线程上次运行到哪了

4.堆 (Java Heap)

JVM内存管理最大的一块 , 对被线程共享 , 目的是存放对象的实例 , 几乎所欲的对象实例都会放在这里 , 当堆没有可用空间时, 会抛出 OOM 异常 . 根据对象的存活周期不同 ,JVM 把对象进行分代管理 , 由垃圾回收器进行垃圾的回收管理

JVM内存管理最大的一块 , 被线程共享, 存放对象实例和数组，是垃圾回收的主要区域，根据对象的存活周期不同 ,JVM 把对象进行分代管理，分为新生代和老年代。刚创建的对象在新生代的Eden区中，经过GC后进入新生代的S0 区中，再经过 GC 进入新生代的 S1 区中， 15 次 GC 后仍存在就进入老年代。这是按照一种回收机制进行划分的，不是固定的。若堆的空间不够实例分配，则OutOfMemoryError。

5.方法区：

又称非堆区, 线程共享的，用于存放被虚拟机加载的类的元数据信息，如常量、静态变量和即时编译器编译后的代码。若要分代，算是永久代（老年代），以前类大多“static”的，很少被卸载或收集，现回收废弃常量和无用的类。其中运行时常量池存放编译生成的各种常量。（如果hotspot 虚拟机确定一个类的定义信息不会被使用，也会将其回收。回收的基本条件至少有：所有该类的实例被回收，而且装载该类的 ClassLoader被回收）

1.7 的永久代和1.8 的元空间都是方法区的一种实现

特点：

线程共享

方法区是堆的一个逻辑部分,因此和堆一样,都是线程共享的.整个虚拟机中只有一个方法区.

永久代

方法区中的信息一般需要长期存在，而且它又是堆的逻辑分区，因此用堆的划分方法，我们把方法区称为永久代.

内存回收效率低

Java虚拟机规范对方法区的要求比较宽松,可以不实现垃圾收集.

方法区中的信息一般需要长期存在,回收一遍内存之后可能只有少量信息无效.

对方法区的内存回收的主要目标是:对常量池的回收和对类型的卸载

和堆一样，允许固定大小，也允许可扩展的大小，还允许不实现垃圾回收。

当方法区内存空间无法满足内存分配需求时,将抛出OutOfMemoryError异常.

本文链接：https://blog.csdn.net/yiXin_Chen/article/details/123325352

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