認識JVM的內(nèi)存分配

當我們在JVM中運行一段程序代碼，JVM初始運行的時候都會分配好Method Area（方法區(qū)）和Heap（堆）
，而JVM每遇到一個線程，就為其分配一個Program Counter Register（程序計數(shù)器）, VM Stack（虛擬機棧）和Native
Method Stack （本地方法棧），當線程終止時，三者（虛擬機棧，本地方法棧和程序計數(shù)器）所占用的內(nèi)存空間也會被釋放掉。


這也是為什么我把內(nèi)存區(qū)域分為線程共享和非線程共享的原因，非線程共享的那三個區(qū)域的生命周期與所屬線程相同，而線程共享的區(qū)域與JAVA程序運行的生命周期相同，所以這也是系統(tǒng)垃圾回收的場所只發(fā)生在線程共享的區(qū)域的原因。
graph LR a(申請新內(nèi)存)-->b(eden區(qū)) b--內(nèi)存充足-->c(在eden直接分配) b--第一次內(nèi)存不足-->d(首次進行yong
gc,YGC) d--Eden內(nèi)存活的對象復制到s1-->e(Survivor1,s1) b--第二次內(nèi)存不足-->f(再次進行YCC)
f--eden+s1復制到s2清理eden和s1-->ff(Survivor2,s2) f--生存次數(shù)超過閾值的對象-->g(老年代)
g--老年代空間不足時-->h(進行full gc,FGC)
No.1 程序計數(shù)器

程序計數(shù)器是一塊較小的內(nèi)存區(qū)域，作用可以看做是當前線程執(zhí)行的字節(jié)碼的位置指示器。分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理和線程恢復等基礎功能都需要依賴這個計算器來完成。

No.2 虛擬機棧


虛擬機棧也叫棧內(nèi)存，是在線程創(chuàng)建時創(chuàng)建，它的生命期是跟隨線程的生命期，線程結(jié)束棧內(nèi)存也就釋放，對于棧來說不存在垃圾回收問題，只要線程一結(jié)束，該棧就釋放了，所以不存在垃圾回收。
它所描述的是java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型，每個方法執(zhí)行的同時創(chuàng)建幀棧（Strack
Frame）用于存儲局部變量表（包含了對應的方法參數(shù)和局部變量），操作棧（Operand
Stack，記錄出棧、入棧的操作），動態(tài)鏈接、方法出口等信息，每個方法被調(diào)用直到執(zhí)行完畢的過程，對應這幀棧在虛擬機棧的入棧和出棧的過程。

2.1、局部變量表

局部變量表存放了編譯期可知的各種： 基本數(shù)據(jù)類型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）
對象的引用（reference類型，不等同于對象本身，根據(jù)不同的虛擬機實現(xiàn)，可能是一個指向?qū)ο笃鹗嫉刂返囊弥羔?br>，也可能是一個代表對象的句柄或者其他與對象相關的位置） returnAdress類型（指向下一條字節(jié)碼指令的地址）
局部變量表所需的內(nèi)存空間：在編譯期間分配，運行期間不改變(大小固定)。

2.2、棧幀

棧幀是一個內(nèi)存區(qū)塊，是一個數(shù)據(jù)集，是一個有關方法(Method)和運行期數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集，當一個方法 A 被調(diào)用時就產(chǎn)生了一個棧幀 F1，并被壓入到棧中，A
方法又調(diào)用了 B 方法，于是產(chǎn)生棧幀 F2 也被壓入棧，執(zhí)行完畢后，先彈出 F2棧幀，再彈出 F1 棧幀，遵循“先進后出”原則。

No.3 堆

Heap（堆）是JVM的內(nèi)存數(shù)據(jù)區(qū)。該區(qū)域是被所有線程共享的內(nèi)存區(qū)域，在JVM啟動時候創(chuàng)建，專門用來保存對象的實例。
在Heap中分配一定的內(nèi)存來保存對象實例，實際上也只是保存對象實例的屬性值，屬性的類型和對象本身的類型標記等，并不保存對象的方法（以幀棧的形式保存在Stack中
）。而對象實例在Heap中分配好以后，需要在Stack中保存一個4字節(jié)的Heap內(nèi)存地址，用來定位該對象實例在Heap中的位置，便于找到該對象實例。
堆是線程共享的內(nèi)存區(qū)域，在JVM啟動時候創(chuàng)建，專門用來保存對象的實例。 java堆處于物理不連續(xù)的內(nèi)存空間中，只要邏輯上連續(xù)即可。 垃圾回收的主要場所。

No.4 方法區(qū)

方法區(qū)存放了：

* 加載類的類定義數(shù)據(jù)
* 常量和靜態(tài)變量
* JIT(即時編譯器)編譯后的代碼
方法區(qū)也可以是內(nèi)存不連續(xù)的區(qū)域組成的，并且可設置為固定大小，也可以設置為可擴展的
垃圾回收在這個區(qū)域會比較少出現(xiàn)，這個區(qū)域內(nèi)存回收的目的主要針對常量池的回收和類的卸載。

No.5 運行時常量池（Runtime Constant Pool）

方法區(qū)內(nèi)部有一個非常重要的區(qū)域，叫做運行時常量池（Runtime Constant Pool，簡稱 RCP）。
在字節(jié)碼文件（Class文件）中，除了有類的版本、字段、方法、接口等相關信息描述外，還有常量池（Constant Pool
Table）信息，用于存儲編譯器產(chǎn)生的字面量和符號引用。這部分內(nèi)容在類被加載后，都會存儲到方法區(qū)中的RCP。值得注意的是，運行時產(chǎn)生的新常量也可以被放入常量池中，比如
String 類中的 intern() 方法產(chǎn)生的常量。
常量池就是這個類型用到的常量的一個有序集合。包括直接常量(基本類型，String)和對其他類型、方法、字段的符號引用.例如：

* 類和接口的全限定名；
* 字段的名稱和描述符；
* 方法和名稱和描述符。
池中的數(shù)據(jù)和數(shù)組一樣通過索引訪問。由于常量池包含了一個類型所有的對其他類型、方法、字段的符號引用，所以常量池在Java的動態(tài)鏈接中起了核心作用.

No.6 本地方法棧

與VM Strack相似，VM Strack為JVM提供執(zhí)行JAVA方法的服務，Native Method Stack則為JVM提供使用native
方法的服務。

No.7 直接內(nèi)存區(qū)

直接內(nèi)存區(qū)并不是JVM 管理的內(nèi)存區(qū)域的一部分，而是其之外的。該區(qū)域也會在 Java 開發(fā)中使用到，并且存在導致內(nèi)存溢出的隱患。如果你對 NIO
有所了解，可能會知道 NIO 是可以使用 Native Methods 來使用直接內(nèi)存區(qū)的。

JVM內(nèi)存區(qū)域可以分為線程共享和非線程共享兩部分，線程共享的有堆和方法區(qū)，非線程共享的有虛擬機棧，本地方法棧和程序計數(shù)器。

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