JVM内存区域

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 2023-01-14
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原文作者：silly8543 原文地址：https://juejin.cn/post/6977883464993374244

内存区域划分

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方法区（Program Counter Register）

  • 方法区在JDK1.8之前，代表JVM中的一块区域，主要是放从“.class”文件里加载进来的类，还会有一些类似常量池的东西放在这个区域里，但是在JDK 1.8以后，叫做“Metaspace”，可以认为是“元数据空间”这样的意思
  • 方法区与堆一样，也是所有的线程所共享【线程非安全】 ，存储被虚拟机加载的元（Meta）数据，包括类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。这里需要注意的是运行时常量池也在方法区中。
  • 根据Java虚拟机规范的规定，当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。由于早期HotSpot JVM的实现，将CG分代收集拓展到了方法区，因此很多人会将方法区称为永久代。Oracle JDK8中已永久代移除永久代，同时增加了元数据区（Metaspace）

程序计数器（Program Counter Register）

程序计数器（Program Counter Register)，在JVM规范中，每个线程都有自己的程序计数器。这是一块比较小的内存空间，存储当前线程正在执行的Java方法的JVM指令地址，即字节码的行号。如果正在执行Native方法，则这个计数器为空。 该内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OOM情况的内存区域

Java虚拟机栈（Java Virtal Machine Stack）

是属于线程私有区域 ，每个线程在创建的时候都会创建一个虚拟机栈，生命周期与线程一致，线程退出时，线程的虚拟机栈也回收。虚拟机栈内部保持一个个的栈帧，每次方法调用都会进行压栈，JVM对栈帧的操作只有出栈和压栈两种，方法调用结束时会进行出栈操作。

该区域存储着局部变量表，编译时期可知的各种基本类型数据、对象引用、方法出口等信息

Java堆内存（Heap）

几乎所有创建的Java对象实例，都是被直接分配到堆上的。堆被所有的线程所共享，在堆上的区域，会被垃圾回收器做进一步划分，例如新生代、老年代的划分。Java虚拟机在启动的时候，可以使用“Xmx”之类的参数指定堆区域的大小

其他内存区域

其实在JDK很多底层API里，比如IO相关的，NIO相关的，网络Socket相关的

如果大家去看他内部的源码，会发现很多地方都不是Java代码了，而是走的native方法去调用本地操作系统里面的一些方法，

可能调用的都是c语言写的方法，或者一些底层类库

比如下面这样的：public native int hashCode();

在调用这种native方法的时候，就会有线程对应的本地方法栈，这个里面也是跟Java虚拟机栈类似的，也是存放各种native方

法的局部变量表之类的信息。

还有一个区域，是不属于JVM的，通过NIO中的allocateDirect这种API，可以在Java堆外分配内存空间。然后，通过Java虚拟

机里的DirectByteBuffer来引用和操作堆外内存空间。

其实很多技术都会用这种方式，因为有一些场景下，堆外内存分配可以提升性能。

核心内存区域串联

样例代码

    public class HelloWorld {
        public static void main(String[] args) {
            Demo demo = new Demo();
            demo.load();
        }
    }
    
    public class Demo {
        private long count;
    
        public void load() {
            boolean isFinish = false;
        }
    }

1、JVM进程会启动，就会先加载HelloWorld类到内存里。然后有一个main线程，开始执行HelloWorld中的main()方法

2、main线程关联了一个程序计数器，那么他执行到哪一行指令，就会记录在这里

3、其次，就是main线程在执行main()方法的时候，会在main线程关联的Java虚拟机栈里，压入一个main()方法的栈帧。

4、接着会发现需要创建一个Demo类的实例对象，此时会加载Demo类到内存里来，然后会创建一个Demo的对象实例分配在Java堆内存里，并且在main()方法的栈帧里的局部变量表引入一个“demo”变量，让他引用Demo对象在Java堆内存中的地址

5、接着，main线程开始执行Demo对象中的方法，会依次把自己执行到的方法对应的栈帧压入自己的Java虚拟机栈

6、执行完方法之后再把方法对应的栈帧从Java虚拟机栈里出栈

根据上面文字件描述流程可以画出下面的图：

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