Java 虚拟机内存模型

JVM内存模型

根据《Java虚拟机规范(Java SE 7 版)》的规定,Java虚拟机所管理的内存包括几下几个运行时数据数据:

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程序计数器

程序计数器是一块较小的内存空间,它可以看做当前线程所执行的字节码的行号指示器,每个线程都有一个程序计数器。如果线程执行的是Java方法,程序计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址;如果正在执行的Native方法,这个计数器的值则为空。

Java虚拟机栈

线程私有,生命周期和线程相同。每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法从调用到执行完成的过程,都对应着一个栈帧在虚拟机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、对象引用和returnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址)。

Java虚拟机规范,规定了这个区域的两种异常状况:如果线程请求的栈深度大于虚拟机锁允许的深度,将抛出StackOverflowError;如果虚拟机可以动态扩展(大部分虚拟机都支持),在扩展时无法申请到足够的内存,将抛出OutOfMemoryError异常。

本地方法栈

线程私有,作用和虚拟机栈非常相似,只不过虚拟机栈为Java方法服务,本地方法栈为native方法服务。

Java堆

Java虚拟机所管理的最大的一块内存,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。被所有线程共享。
堆内存也是java dc发生的主要区域,因此也被称为GC堆。内内存继续细分的话,可以分为Eden区、From Survivor区、To Survivor区等。
堆内存可以是不连续的内存空间,只要逻辑上是连续的即可。可以通过-Xmx和-Xms控制大小。

方法区

线程共享,用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编辑器编译后的代码等数据。相对而言,GC很少发生在该区域。

方法区有一个运行时常量池(Runtime Constant Pool),Class文件除了有类的版本、字段、方法接口等描述信息外,还有一项信息是常量池,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用,这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。