JVM内存结构总结

JVM内存结构总结

JVM内存结构总结归纳

本文将着重介绍JVM的内存结构，总结其特点。这也是作者学习过程中的总结归纳，如有错误欢迎指正。
我们先从下图了解JVM，即Java虚拟机。

JVM内存结构，也叫作运行时数据区，是我们最关心的区域。

程序计数器

Java是支持多线程的，且线程的执行是抢占式调度模型，即各个线程抢夺CPU时间片。为了满足线程切换后能恢复到正确的执行位置，每个线程就有了自己的程序计数器，以记录线程中下一条指令的执行地址。

特点归纳：

1. 程序计数器是线程私有的。
2. 程序计数器是运行时数据区中唯一不会发生内存泄漏的区域。

虚拟机栈（JVM Stacks）

虚拟机栈是一个线程执行的区域，用来存储栈帧。下面先来了解几个概念：

• 栈：简单来说，就是先进后出，是线程的运行空间
• 栈帧：是方法的运行空间，随方法的调用而创建（入栈），随方法的结束而销毁（出栈）。每个栈帧中包括：局部变量表、操作数栈、动态链接、方法返回值地址。
• 局部变量表：顾名思义，就是用来存储局部变量。在java文件的编译期间就确定了局部变量表的最大容量。
• 操作数栈：方法内的操作，如自增、相加、赋值等等，都要将相应的数据入栈，以完成对应的操作。
• 动态链接：每个栈帧都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所属方法的引用，持有这个引用是为了支持方法调用过程中的动态连接。Class文件中有大量的符号引用，一部分会在类加载中的解析阶段转化为直接引用，这种转化成为静态解析；而一部分会在运行时动态地转化为直接引用，称为动态链接。
• 方法返回值地址：由调用者的程序计数器的值确定方法结束后返回的地址。

虚拟机栈的执行过程：

特点归纳：

1.java虚拟机栈是线程私有的，随线程的创建而创建，有多少个线程，就会开辟多少个相互独立的虚拟机栈。
2.每调用一个方法，就会在虚拟机栈中压入一个栈帧，该方法内部再调用其他方法，则会压入新的栈帧，方法结束后将栈帧弹出栈。

堆

JVM启动时就创建，是所以类实例和数组对象分配内存的区域，被所有线程共享。
特点归纳：

1. 堆的空间可以是固定的，也可以随着程序需求动态的扩展，并在不需要过多空间是自动收缩。堆的内存空间不需要保证是连续的。
2. 堆中的对象都需要考虑线程安全。
3. 有垃圾回收机制

方法区

在Java虚拟机中，方法区是可以供各个线程共享的运行时内存区域。他存储了一个类的结构信息，如常量池、类的相关信息、类加载器。
方法区在JDK6或7中就是Perm Space【 永久代】

在JDK 8中就是Metaspace【 元空间】

特点归纳：

1. 方法区是各个线程共享的内存区域， 在虚拟机启动时创建。
2. 用于存储已被虚拟机加载的类信息、 常量、 静态变量等。
3. 虽然Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分， 但是它却又一个别名叫做Non-Heap(非堆)， 目的是与Java堆区分开来。

本地方法栈

对于一个运行中的Java程序而言，它还可能会用到一些跟本地方法相关的数据区。当某个线程调用一个本地方法时， 这些方法就会在本地方法栈中执行。