一. JVM 內(nèi)存區(qū)域

• JVM 內(nèi)存區(qū)域主要分為線程私有區(qū)域【程序計(jì)數(shù)器、虛擬機(jī)棧、本地方法區(qū)】、線程共享區(qū)域【JAVA 堆、方法區(qū)】、直接內(nèi)存。
• 線程私有數(shù)據(jù)區(qū)域生命周期與線程相同, 依賴用戶線程的啟動(dòng)/結(jié)束 而 創(chuàng)建/銷毀(在 HotspotVM 內(nèi), 每個(gè)線程都與操作系統(tǒng)的本地線程直接映射, 因此這部分內(nèi)存區(qū)域的存/否跟隨本地線程的生/死對(duì)應(yīng))。
• 線程共享區(qū)域隨虛擬機(jī)的啟動(dòng)/關(guān)閉而創(chuàng)建/銷毀。
• 直接內(nèi)存并不是 JVM 運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的一部分, 但也會(huì)被頻繁的使用: 在 JDK 1.4 引入的 NIO 提供了基于 Channel 與 Buffer 的 IO 方式, 它可以使用 Native 函數(shù)庫(kù)直接分配堆外內(nèi)存, 然后使用DirectByteBuffer 對(duì)象作為這塊內(nèi)存的引用進(jìn)行操作(詳見(jiàn): Java I/O 擴(kuò)展), 這樣就避免了在 Java堆和 Native 堆中來(lái)回復(fù)制數(shù)據(jù), 因此在一些場(chǎng)景中可以顯著提高性能。

1. 程序計(jì)數(shù)器(線程私有)

• 一塊較小的內(nèi)存空間, 是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)指示器，每條線程都要有一個(gè)獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器，這類內(nèi)存也稱為“線程私有”的內(nèi)存。
• 正在執(zhí)行 java 方法的話，計(jì)數(shù)器記錄的是虛擬機(jī)字節(jié)碼指令的地址（當(dāng)前指令的地址）。如果還是 Native 方法，則為空。
• 這個(gè)內(nèi)存區(qū)域是唯一一個(gè)在虛擬機(jī)中沒(méi)有規(guī)定任何 OutOfMemoryError 情況的區(qū)域。

2. 虛擬機(jī)棧(線程私有)

• 是描述 java 方法執(zhí)行的內(nèi)存模型，每個(gè)方法在執(zhí)行的同時(shí)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀（Stack Frame）用于存儲(chǔ)局部變量表、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)鏈接、方法出口等信息。每一個(gè)方法從調(diào)用直至執(zhí)行完成的過(guò)程，就對(duì)應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)棧中入棧到出棧的過(guò)程。
• 棧幀（ Frame）是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和部分過(guò)程結(jié)果的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)也被用來(lái)處理動(dòng)態(tài)鏈接(Dynamic Linking)、 方法返回值和異常分派（ Dispatch Exception）。棧幀隨著方法調(diào)用而創(chuàng)建，隨著方法結(jié)束而銷毀——無(wú)論方法是正常完成還是異常完成（拋出了在方法內(nèi)未被捕獲的異常）都算作方法結(jié)束。

3. 本地方法區(qū)(線程私有)

• 本地方法區(qū)和 Java Stack 作用類似, 區(qū)別是虛擬機(jī)棧為執(zhí)行 Java 方法服務(wù), 而本地方法棧則為Native 方法服務(wù), 如果一個(gè) VM 實(shí)現(xiàn)使用 C-linkage 模型來(lái)支持 Native 調(diào)用, 那么該棧將會(huì)是一個(gè)C 棧，但 HotSpot VM 直接就把本地方法棧和虛擬機(jī)棧合二為一。

4. 堆（Heap-線程共享）-運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)

• 是被線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，創(chuàng)建的對(duì)象和數(shù)組都保存在 Java 堆內(nèi)存中，也是垃圾收集器進(jìn)行垃圾收集的最重要的內(nèi)存區(qū)域。由于現(xiàn)代 VM 采用分代收集算法, 因此 Java 堆從 GC 的角度還可以細(xì)分為: 新生代(Eden 區(qū)、From Survivor 區(qū)和To Survivor 區(qū))和老年代。

5. 方法區(qū)/永久代（線程共享）

• 即我們常說(shuō)的永久代(Permanent Generation), 用于存儲(chǔ)被 JVM 加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù). HotSpot VM 把 GC 分代收集擴(kuò)展至方法區(qū), 即使用 Java堆的永久代來(lái)實(shí)現(xiàn)方法區(qū), 這樣 HotSpot 的垃圾收集器就可以像管理 Java 堆一樣管理這部分內(nèi)存,而不必為方法區(qū)開(kāi)發(fā)專門的內(nèi)存管理器(永久帶的內(nèi)存回收的主要目標(biāo)是針對(duì)常量池的回收和類型的卸載, 因此收益一般很小)。
• 運(yùn)行時(shí)常量池（Runtime Constant Pool）是方法區(qū)的一部分。Class 文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，還有一項(xiàng)信息是常量池（Constant Pool Table），用于存放編譯期生成的各種字面量和符號(hào)引用，這部分內(nèi)容將在類加載后存放到方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)常量池中。 Java 虛擬機(jī)對(duì) Class 文件的每一部分（自然也包括常量池）的格式都有嚴(yán)格的規(guī)定，每一個(gè)字節(jié)用于存儲(chǔ)哪種數(shù)據(jù)都必須符合規(guī)范上的要求，這樣才會(huì)被虛擬機(jī)認(rèn)可、裝載和執(zhí)行。

二. JVM 運(yùn)行時(shí)內(nèi)存

Java 堆從 GC 的角度還可以細(xì)分為: 新生代(Eden 區(qū)、From Survivor 區(qū)和To Survivor 區(qū))和老年代。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-653823.html

1. 新生代

是用來(lái)存放新生的對(duì)象。一般占據(jù)堆的 1/3 空間。由于頻繁創(chuàng)建對(duì)象，所以新生代會(huì)頻繁觸發(fā)MinorGC 進(jìn)行垃圾回收。新生代又
分為 Eden 區(qū)、ServivorFrom、ServivorTo 三個(gè)區(qū)。

1.1. Eden 區(qū)

Java 新對(duì)象的出生地（如果新創(chuàng)建的對(duì)象占用內(nèi)存很大，則直接分配到老年代）。當(dāng) Eden 區(qū)內(nèi)存不夠的時(shí)候就會(huì)觸發(fā) MinorGC，
對(duì)新生代區(qū)進(jìn)行一次垃圾回收。

1.2. ServivorFrom

上一次 GC 的幸存者，作為這一次 GC 的被掃描者。

1.3. ServivorTo

保留了一次 MinorGC 過(guò)程中的幸存者。

1.4. MinorGC 的過(guò)程（復(fù)制->清空->互換）

MinorGC 采用復(fù)制算法。

1：eden、servicorFrom復(fù)制到 ServicorTo，年齡+1

首先，把 Eden 和 ServivorFrom 區(qū)域中存活的對(duì)象復(fù)制到 ServicorTo 區(qū)域（如果有對(duì)象的年齡以及達(dá)到了老年的標(biāo)準(zhǔn)，則賦值
到老年代區(qū)），同時(shí)把這些對(duì)象的年齡+1（如果 ServicorTo 不夠位置了就放到老年區(qū)）；

2：清空 eden、servicorFrom

然后，清空 Eden 和 ServicorFrom 中的對(duì)象；

3：ServicorTo和 ServicorFrom互換

最后，ServicorTo 和 ServicorFrom 互換，原 ServicorTo 成為下一次 GC 時(shí)的 ServicorFrom區(qū)。

2. 老年代

• 主要存放應(yīng)用程序中生命周期長(zhǎng)的內(nèi)存對(duì)象。
• 老年代的對(duì)象比較穩(wěn)定，所以 MajorGC 不會(huì)頻繁執(zhí)行。在進(jìn)行 MajorGC 前一般都先進(jìn)行了一次 MinorGC，使得有新生代的對(duì)象晉身入老年代，導(dǎo)致空間不夠用時(shí)才觸發(fā)。當(dāng)無(wú)法找到足夠大的連續(xù)空間分配給新創(chuàng)建的較大對(duì)象時(shí)也會(huì)提前觸發(fā)一次 MajorGC 進(jìn)行垃圾回收騰出空間。MajorGC 采用標(biāo)記清除算法：首先掃描一次所有老年代，標(biāo)記出存活的對(duì)象，然后回收沒(méi)有標(biāo)記的對(duì)象。MajorGC 的耗時(shí)比較長(zhǎng)，因?yàn)橐獟呙柙倩厥?。MajorGC 會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片，為了減少內(nèi)存損耗，我們一般需要進(jìn)行合并或者標(biāo)記出來(lái)方便下次直接分配。當(dāng)老年代也滿了裝不下的時(shí)候，就會(huì)拋出 OOM（Out of Memory）異常。

3. 永久代

• 指內(nèi)存的永久保存區(qū)域，主要存放 Class 和 Meta（元數(shù)據(jù)）的信息,Class 在被加載的時(shí)候被放入永久區(qū)域，它和和存放實(shí)例的區(qū)域不同,GC 不會(huì)在主程序運(yùn)行期對(duì)永久區(qū)域進(jìn)行清理。所以這也導(dǎo)致了永久代的區(qū)域會(huì)隨著加載的 Class 的增多而脹滿，最終拋出 OOM 異常。

3.1. JAVA8 與元數(shù)據(jù)

• 在 Java8 中，永久代已經(jīng)被移除，被一個(gè)稱為“元數(shù)據(jù)區(qū)”（元空間）的區(qū)域所取代。元空間的本質(zhì)和永久代類似，元空間與永久代之間最大的區(qū)別在于：元空間并不在虛擬機(jī)中，而是使用本地內(nèi)存。因此，默認(rèn)情況下，元空間的大小僅受本地內(nèi)存限制。類的元數(shù)據(jù)放入 nativememory, 字符串池和類的靜態(tài)變量放入 java 堆中，這樣可以加載多少類的元數(shù)據(jù)就不再由MaxPermSize 控制, 而由系統(tǒng)的實(shí)際可用空間來(lái)控制。

到了這里，關(guān)于java-JVM內(nèi)存區(qū)域&JVM運(yùn)行時(shí)內(nèi)存的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！