深入理解JAVA虚拟机(一)Java内存区域划分

java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域,有的区域随虚拟机进程的启动而存在,有的区域则依赖线程而存在。包括以下几个运行时数据区域:

内存划分图

  1. 程序计数器(线程私有):

    ​ 可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器,通过程序计数器知道当前线程接下来要执行什么指令,比如分支、循环、跳转、异常处理等等;程序计数器的作用是给线程用的,所以它是线程私有的。该内存区域是唯一一个不会抛OutOfMemoryError异常的区域

  2. java虚拟机栈(线程私有):

    ​ 用来存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用到执行完成的过程,对应一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。局部变量表主要用来存放各种基础数据类型(boolean/byte/char/int/long/double/void/short/float)、java对象引用(注意不是对象本身,对象是存储在堆中的),其中,64位长度的long和double,占用2个局部变量空间(Slot),其它数据类型只占用1个。虚拟机栈是线程私有的,生命周期和线程相同。在这个区域中,如果线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度,将抛出StackOverflowError异常;如果虚拟机栈可以动态扩展,拓展时无法申请到足够的内存,就会抛出OutOfMemoryError异常。

  3. 本地方法栈(线程私有):

    ​ 和虚拟机栈相似,本地方法栈服务于native方法。

  4. 堆(线程共享):

    ​ 是线程共享的一块区域,几乎所有的对象和数组都是存储在堆,也是垃圾回收器管理的主要区域,也称为“GC堆”。如果堆中内存不足以完成对象内存分配,就会抛出OutOfMemoryError异常。

  5. 方法区(线程共享)

    ​ 是线程共享的一块区域,用来存放类信息、常量、静态变量、编译后的代码等。

  6. 运行时常量池(线程共享):

    ​ 属于方法区的一部分,具备动态性,可在运行期间动态放入常量池,如String类的intern()方法。

  7. 直接内存:

    ​ 直接内存不属于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。NIO类通过Native函数直接分配堆外内存,提高性能。不受java堆大小限制,但是受本机内存限制。

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