JVM002

1.到底什么是JVM的内存区域划分？

其实这个问题非常简单，JVM在运行我们写好的代码是，他是必须使用多块内存空间的，不同的内存空间

用来放不同数据，然后配合我们写的代码流程，才能让我们系统运行起来。

举个简单的例子，比如咱们现在知道了JVM会加载类到内存里来供后续运行，这些类加载到内存以后，

放到哪儿去了呢？所以JVM里就必须有一块内存区域，用来存放我们写的那些类。

【存放类的方法区】

这个方法区在JDK1.8以前的版本里，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JDK1.8以后，这块区域的名字改了，叫做 metaspace，

可以认为是 元数据空间 这样的意思。当然这里主要还是存放我们自己写的各种类相关的信息。

大家首先明白一点：我们写好的java代码会被翻译成字节码，对应各种字节码指令

现在Java代码通过JVM跑起来的第一件事情就明确了，首先Java代码被编译成字节码指令，然后字节码指令一定

会被一条一条执行，这样才能实现我们写好的代码执行的效果。

所以当JVM加载类信息到内存之后，实际就会使用自己的字节码执行引擎，去执行我们写的代码编译出来的代码

指令，那么在执行字节码指令的时候，JVM里就需要一个特殊的内存区域了，那就是【程序计数器】

这个程序计数器就是用来记录当前执行的字节码指令的位置的，也就是记录目前执行到了哪一条字节码指令。

大家都知道JVM是支持多线程的，所以其实你写好的代码可能会开启多个线程并发执行不同的代码，所以就会

有多个线程来并发的执行不同的代码指令

因此每个线程都会有自己的程序计数器，专门记录当前这个线程目前执行到了哪一条字节码指令了

【java虚拟机栈】java代码在执行的时候，一定是线程来执行某个方法中的代码，但是在方法里面，我们经常定义

一些方法内的局部变量。因此，JVM必须有一块区域是来保存每个方法内的局部变量等数据的，这个区域就是

【Java虚拟机栈】。每个线程都有自己的java虚拟机栈，用来存放自己执行的那些方法的局部变量，

如果线程执行了一个方法，就会对这个方法调用创建对应的一个【栈帧】

栈帧里就有这个方法的局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等东西。这里大家先不用全都理解，

我们先关注局部变量。在执行某个方法时，就会为该方法创建一个栈帧压入线程自己的java虚拟机栈里面去。

然后再栈帧的布局变量表里就会有局部变量。

【Java堆内存】Java中的对象实例都会存放在Java堆内存里

Java堆内存区域会放入对象，然后我们印在在方法中创建了对象，那么在线程执行方法的时候，就会在方法

对应的栈帧的局部变量表里，让一个引用类型的局部变量来存放对象的地址，相当于你可以认为局部变量表里的

某个变量指向了java堆内存里的对象

【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 in 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堆外分给内存空间。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。

根据周志明所著

根据Java虚拟机规范se7的规定，Java虚拟机所管理的内存将会包含以下几个运行时数据区域

【程序计数器】

【Java虚拟机栈】

　　　　【本地方法栈】 为虚拟机使用到的Native方法服务。有的虚拟机（HotSpot）直接就把本地房发展和虚拟机栈合二为一。

【Java堆】

【方法区】

　　　　【运行时常量池】 是方法区的一部分

　　　　【直接内存】并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。但是这部分内存也被

频繁地使用，而且也可能导致OutOfMemoryError异常出现。在JDK1.4中新加入了NIO类，引入了一种基于通道Channel和缓冲区

Buffer的IO方式，它可以使用native函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存

的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能，因为避免了再Java堆和Native堆中来回复制数据。显然，本机直接内存的分配

不会收到Java堆大小的限制，但是，既然是内存，肯定还是会收到本机总内存（包括RAM以及SWAP区或者分页文件）大小以及处理器

寻址空间的限制。服务器管理员在配置虚拟机参数时，会根据实际内存设置-Xmx等参数信息，但经常忽略直接内存，是个各个内存区域

总和大于物理内存限制（包括物理和操作系统级的限制）从而导致动态扩展时出现OutOfMemoryError异常。