认识JVM的内存分配

当我们在jvm中运行一段程序代码，jvm初始运行的时候都会分配好method area（方法区）和heap（堆），而jvm每遇到一个线程，就为其分配一个program counter register（程序计数器）, vm stack（虚拟机栈）和native method stack （本地方法栈），当线程终止时，三者（虚拟机栈，本地方法栈和程序计数器）所占用的内存空间也会被释放掉。

这也是为什么我把内存区域分为线程共享和非线程共享的原因，非线程共享的那三个区域的生命周期与所属线程相同，而线程共享的区域与java程序运行的生命周期相同，所以这也是系统垃圾回收的场所只发生在线程共享的区域的原因。

graph lr a(申请新内存)-->b(eden区) b--内存充足-->c(在eden直接分配) b--第一次内存不足-->d(首次进行yong gc,ygc) d--eden内存活的对象复制到s1-->e(survivor1,s1) b--第二次内存不足-->f(再次进行ycc) f--eden+s1复制到s2清理eden和s1-->ff(survivor2,s2) f--生存次数超过阈值的对象-->g(老年代) g--老年代空间不足时-->h(进行full gc,fgc)

no.1 程序计数器

程序计数器是一块较小的内存区域，作用可以看做是当前线程执行的字节码的位置指示器。分支、循环、跳转、异常处理和线程恢复等基础功能都需要依赖这个计算器来完成。

no.2 虚拟机栈

虚拟机栈也叫栈内存，是在线程创建时创建，它的生命期是跟随线程的生命期，线程结束栈内存也就释放，对于栈来说不存在垃圾回收问题，只要线程一结束，该栈就释放了，所以不存在垃圾回收。 它所描述的是java方法执行的内存模型，每个方法执行的同时创建帧栈（strack frame）用于存储局部变量表（包含了对应的方法参数和局部变量），操作栈（operand stack，记录出栈、入栈的操作），动态链接、方法出口等信息，每个方法被调用直到执行完毕的过程，对应这帧栈在虚拟机栈的入栈和出栈的过程。

2.1、局部变量表

局部变量表存放了编译期可知的各种： 基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double） 对象的引用（reference类型，不等同于对象本身，根据不同的虚拟机实现，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是一个代表对象的句柄或者其他与对象相关的位置） returnadress类型（指向下一条字节码指令的地址） 局部变量表所需的内存空间：在编译期间分配，运行期间不改变(大小固定)。

2.2、栈帧

栈帧是一个内存区块，是一个数据集，是一个有关方法(method)和运行期数据的数据集，当一个方法 a 被调用时就产生了一个栈帧 f1，并被压入到栈中，a 方法又调用了 b 方法，于是产生栈帧 f2 也被压入栈，执行完毕后，先弹出 f2栈帧，再弹出 f1 栈帧，遵循“先进后出”原则。

no.3 堆

heap（堆）是jvm的内存数据区。该区域是被所有线程共享的内存区域，在jvm启动时候创建，专门用来保存对象的实例。 在heap中分配一定的内存来保存对象实例，实际上也只是保存对象实例的属性值，属性的类型和对象本身的类型标记等，并不保存对象的方法（以帧栈的形式保存在stack中）。而对象实例在heap中分配好以后，需要在stack中保存一个4字节的heap内存地址，用来定位该对象实例在heap中的位置，便于找到该对象实例。 堆是线程共享的内存区域，在jvm启动时候创建，专门用来保存对象的实例。 java堆处于物理不连续的内存空间中，只要逻辑上连续即可。 垃圾回收的主要场所。

no.4 方法区

方法区存放了：

• 加载类的类定义数据
• 常量和静态变量
• jit(即时编译器)编译后的代码

方法区也可以是内存不连续的区域组成的，并且可设置为固定大小，也可以设置为可扩展的 垃圾回收在这个区域会比较少出现，这个区域内存回收的目的主要针对常量池的回收和类的卸载。

no.5 运行时常量池（runtime constant pool）

方法区内部有一个非常重要的区域，叫做运行时常量池（runtime constant pool，简称 rcp）。 在字节码文件（class文件）中，除了有类的版本、字段、方法、接口等相关信息描述外，还有常量池（constant pool table）信息，用于存储编译器产生的字面量和符号引用。这部分内容在类被加载后，都会存储到方法区中的rcp。值得注意的是，运行时产生的新常量也可以被放入常量池中，比如 string 类中的 intern() 方法产生的常量。 常量池就是这个类型用到的常量的一个有序集合。包括直接常量(基本类型，string)和对其他类型、方法、字段的符号引用.例如：

• 类和接口的全限定名；
• 字段的名称和描述符；
• 方法和名称和描述符。

池中的数据和数组一样通过索引访问。由于常量池包含了一个类型所有的对其他类型、方法、字段的符号引用，所以常量池在java的动态链接中起了核心作用.

no.6 本地方法栈

与vm strack相似，vm strack为jvm提供执行java方法的服务，native method stack则为jvm提供使用native 方法的服务。

no.7 直接内存区

直接内存区并不是jvm 管理的内存区域的一部分，而是其之外的。该区域也会在 java 开发中使用到，并且存在导致内存溢出的隐患。如果你对 nio 有所了解，可能会知道 nio 是可以使用 native methods 来使用直接内存区的。

jvm内存区域可以分为线程共享和非线程共享两部分，线程共享的有堆和方法区，非线程共享的有虚拟机栈，本地方法栈和程序计数器。