JVM内存区域

JVM内存区域（重要！）

分为线程共享和线程私有的两种内存：

• 线程私有
  • 程序计数器（唯一不会出现OutOfMemoryError 内存溢出错误的区域）
  • 虚拟机栈
  • 本地方法栈
• 线程共享
  • 堆
  • 方法区（1.8之后去掉改为本地内存内的元空间）
    • 运行时常量池
• 本地内存
  • 直接内存
  • 元空间

下面详细解释一下：

程序计数器

• 唯一不会出现OutOfMemoryError 内存溢出错误的区域
• 记录线程的暂停与继续执行的指令行
• 分支/循环/跳转等流程控制

虚拟机栈

• 传递调用方法时的数据
• 调用方法，栈帧入栈；方法结束（返回值/异常），栈帧出栈
• 局部变量表：编译期可知的数据类型/对象引用
• 两种错误
  • StackOverFlowError：JVM虚拟机栈容量不允许动态扩展
  • OutOfMemoryError：JVM虚拟机栈容量允许动态扩展但是超出内存

本地方法栈

• 其实与JVM栈一样，不过调用的是Native本地方法

• 线程共享

堆

• 最大的一块
• 存放几乎所有对象实例及数组（JDK1.7之后不再那么绝对因为有逃逸分析）

因为是垃圾回收主要负责的一块，也被称为GC堆。

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下面内容涉及垃圾回收的东西了。

可以根据垃圾回收继续细分：

在 JDK 7 版本及 JDK 7 版本之前，堆内存被通常被分为下面三部分：

1. 新生代内存(Young Generation)
2. 老生代(Old Generation)
3. 永生代(Permanent Generation)

JDK 8 版本之后方法区（HotSpot 的永久代）被彻底移除了（JDK1.7 就已经开始了），取而代之是元空间，元空间使用的是直接内存。

graph LR
b[Begin]--对象创建-->Eden区 --一次新生代垃圾回收仍旧存活--> age[年龄+1,进入s0/s1 ]--超过阈值-->进入老年代
b--大对象-->老年代
subgraph 新生代划分
新生代-->.Eden区
新生代-->Survivor区-->s0
Survivor区-->s1
end

大部分情况，对象都会首先在 Eden 区域分配，在一次新生代垃圾回收后，如果对象还存活，则会进入 s0 或者 s1，并且对象的年龄还会加 1(Eden 区->Survivor 区后对象的初始年龄变为 1)，当它的年龄增加到一定程度（默认为 15 岁），就会被晋升到老年代中。对象晋升到老年代的年龄阈值，可以通过参数 -XX:MaxTenuringThreshold 来设置。

“Hotspot 遍历所有对象时，按照年龄从小到大对其所占用的大小进行累积，当累积的某个年龄大小超过了 survivor 区的一半时，取这个年龄和 MaxTenuringThreshold 中更小的一个值，作为新的晋升年龄阈值”。

• 新生代
  • 新生代GC过程称为MinorGC，采用复制算法
• 老年代
  • 存放长生命周期对象，大对象（默认2KB~128KB)
  • 老年代的CG过程称为MajorGC，采用标记-清除算法，不会频繁触发

方法区

（1.8之后去掉改为本地内存内的元空间）

方法区其实在Hotspot虚拟机中就是永久代（1.8之前），在1.8之后就是元空间。

方法区与 Java 堆一样，是各个线程共享的内存区域。

它用于存储已被虚拟机加载的Class类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

方法区有JVM内存上限限制，元空间只有系统限制。

运行时常量池

JDK1.7之前，常量池全在永久代。

JDK1.7，字符串常量池在堆，运行时常量池在永久代

JDK1.8之后，字符串常量池在堆，运行时常量池在元空间。

直接内存

直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是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 错误出现。

本机直接内存的分配不会受到 Java 堆的限制，但是，既然是内存就会受到本机总内存大小以及处理器寻址空间的限制。

总结一下：

• 线程私有
  • 程序计数器（流程控制，线程暂停）
  • 虚拟机栈（栈帧，方法调用）
  • 本地方法栈（Native方法）
• 线程共享
  • 堆（包含字符串常量池，最大的内存区域，垃圾回收主要管理区域，存储对象/数组）
  • 方法区（永久代，后被替换为元空间）
  • 本地内存
    • 元空间（包含运行时常量池）
    • 直接内存（系统内存）