java内存区域学习

1 运行时数据区域

1.1 程序计数器

　　程序计数器（Program Counter Register）是一块很小的内存区域，它可以看作是当前线程所执行字节码的行号指示器。字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支循环跳转等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

　　java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器都只会执行一个线程中的指令。因此为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要一个独立的程序计数器。我们称这类内存区域为线程私有的内存。

　　如果线程者正在执行一个java方法，其记录的是正在执行的字节码指令的地址。如果正在执行的是Native方法，值则为空。唯一一块没有规定OutOfMemoryError的区域。

 1.2 Java虚拟机栈

　　Java虚拟机栈（Java VM Stacks）也是线程私有的，生命周期与线程相同。它描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法调用执行直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

　　局部变量表：存放了编译期可知的各种基本数据类型、对象的引用类型（reference类型，它不等同于对象的本身，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是指向代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。

　　如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError；如果虚拟机可以动态扩展，但扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError。

1.3 本地方法栈

　　本地方法栈（Native Method Stack）与JVM Stack发挥的作用是相似的，区别不过是JVM Stack为虚拟机执行java方法服务，而本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务。有些虚拟机（Sun Hotspot）直接把二者合二为一。

1.4 Java堆

　　Java堆（Java Heap）是虚拟机所管理内存最大的一块，是线程共享的内存区域，在虚拟机启动时创建，唯一目的就是存放对象实例。

　　其是垃圾收集器管理得主要区域。从内存回收角度来看，垃圾收集器基本都基于分代回收算法，细分为：新生代和老年代，再细致一点可分为：Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。

　　主流虚拟机可扩展（通过-Xmx和-Xms控制），如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法扩展，会抛出OutOfMemoryError。

1.5 方法区

　　方法区（Method Area）与堆一样是各个线程共享的区域，它用于储存已被虚拟机加载的类信息、常亮、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

1.6 运行时常量池

　　方法区的一部分，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。