Java 運行時的內存劃分

運行時數據區主要包括：方法區，堆，Java 虛擬機棧，程序計數器，本地方法棧。

其中方法區和堆全部線程共享，Java棧，程序計數器，本地方法棧線程私有。

程序計數器

一塊較小的內存空間，能夠看作是當前線程所執行的字節碼行號的指示器；

字節碼解釋器工做時，經過改變計數器的值 選取下一條執行的字節碼指令；（一些基本功能都須要依賴計數器來完成如：分支、循環、跳轉、異常處理、線程恢復等）

Java 虛擬機多線程是經過線程間輪流切換來分配給處理器執行時間；在肯定時間節點，一個處理器（一核）只會執行一個線程的指令。

爲保證線程切換回來後能恢復到原執行位置，各個線程間計數器互相不影響，獨立存儲（稱之爲線程私有的內存）。

當線程正執行 Java 程序時：程序計數器 記錄正在執行的虛擬機字節指令地址。

執行 native 方法，計數器值爲空 undefined；

該內存區域是惟一一個 Java 虛擬機規範中沒有規定任何 OutOfMemoryError 狀況的內存區域；

這塊內存區域是線程私有的。

虛擬機棧

虛擬機棧是方法的工做空間，由一個一個的棧幀組成，棧幀是在每個方法調用時產生的。

每個棧幀由局部變量區、操做數棧等組成。每建立一個棧幀壓棧，當一個方法執行完畢以後則出棧。

• 若是出現方法遞歸調用出現死循環的話就會形成棧幀過多，最終會拋出 StackOverflowError。
• 若線程執行過程當中棧幀大小超出虛擬機棧限制，則會拋出 StackOverFlowError。
• 若虛擬機棧容許動態擴展，但在嘗試擴展時內存不足，或者在爲一個新線程初始化新的虛擬機棧時申請不到足夠的內存，則會拋出 OutOfMemoryError。

這塊內存區域也是線程私有的。

Java 堆

Java 堆是整個虛擬機所管理的最大內存區域，全部的對象建立都是在這個區域進行內存分配。

堆區包括屬性空間和方法空間，屬性的類型決定開闢空間大小，屬性個數決定開闢空間數量，堆中存放方法引用的空間大小爲4個字節

這塊區域也是垃圾回收器重點管理的區域，因爲大多數垃圾回收器都採用分代回收算法，全部堆內存也分爲 新生代（Young）、老年代（Old），能夠方便垃圾的準確回收。

新生代 ( Young ) 又被劃分爲三個區域：Eden、From Survivor、To Survivor。

新生代：Young Generation，主要用來存放新生的對象。

老年代：Old Generation 或者稱做 Tenured Generation ，主要存放應用程序聲明週期長的內存對象。

這塊內存屬於線程共享區域。

方法區

在 Sun JDK 中這塊區域對應的爲 PermanetGeneration ，又稱爲持久代，方法區是堆的邏輯部分。

方法區主要用於存放已經被虛擬機加載的類信息，如常量，靜態變量。 這塊區域也被稱爲永久代。

因爲持久代內可能會發生內存泄露或溢出等問題而致使的 java.lang.OutOfMemoryError: PermGen ，JEP小組從 JDK1.7 開始就籌劃移除持久代（JEP 122: Remove the Permanent Generation），而且在 JDK 1.7 中把字符串常量，符號引用等移出了持久代。到了 Java 8，持久代被完全地移出了 JVM，取而代之的是元空間（Metaspace）：

In JDK 8, classes metadata is now stored in the native heap and this space is called Metaspace.

因此從Java 8開始，方法區被移至 Metaspace 內。

這塊內存屬於線程共享區域。

運行時常量池

運行時常量池是class文件中每個類或接口的常量池表的運行時表示形式，是方法區的一部分。

它包括了若干種不一樣的常量。常量池表存放編譯器生成的各類字面量和符號引用，這部份內容將在類加載後進入方法區的運行時常量池中存放。運行時常量池具備動態性，運行期間也能夠將新的量放到運行時常量池中，典型的應用是String類的intern方法:

public native String intern() 複製代碼

JDK 1.7 開始，字符串常量和符號引用等就被移出持久代：

• 符號引用遷移至系統堆內存(Native Heap)
• 字符串字面量遷移至Java堆(Java Heap)