理解JVM（一）：內存結構

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在JVM中，內存主要被分爲5類

堆Heap

• 虛擬機內存管理中最大的一塊內存空間。
• 存放關鍵字new建立的對象實例和數組。
• 堆內存被全部線程共享。
• 這塊內存區由JVM（Java虛擬機）本身管理。當使用new建立對象時，沒必要指定分配空間的大小，JVM會動態自動分配一塊區域；在程序執行過程當中，沒有指向此對象的引用時，此對象就被標記爲可被回收狀態，將由GC（垃圾回收器）在一個不肯定的時間自動回收，釋放所佔的內存空間。
• 從內存回收的角度看，垃圾收集器大都基於分代收集算法，因此堆通常分爲新生代和老年代，更細緻可劃分爲：Eden空間，From Survivor空間，To Survivor空間。

虛擬機棧VM Stack

• 存放8種基本類型的數據和對象引用（不是對象）。
• 每一個線程有本身的單獨的棧。
• 先進後出，後進先出。
• 由於主要存放基本類型數據變量，因此分配空間比堆快。當超出變量的做用域，將由編譯器當即釋放空間。

本地方法棧Native Method Stack

• 與虛擬機棧相似，虛擬機棧爲虛擬機調用Java方法服務，本地方法棧爲虛擬機調用Native方法服務。
• 在HotSpot虛擬機實現中，虛擬機棧和本地方法棧被合併爲一個區域。

程序計數器 Program Counter Register

一塊較小的內存空間，可看做是當前線程所執行的字節碼的 行號指示器。

經過改變計數器的值來選取下一條須要執行的字節碼指令。（分支、循環、跳轉、異常處理、線程恢復等）基礎功能都依賴與其完成。

特色：

• 線程私有：由於 Java 虛擬機的多線程是經過 線程輪流切換 並 分配處理器執行時間 來實現的，在某一時刻，只會執行一條線程。所以，爲了線程切換後能恢復到正確的執行位置，每條線程都須要有一個獨立的程序計數器。
• 無內存溢出：若是線程正在執行的是一個 Java 方法，這個計數器記錄的是正在 執行的虛擬機字節碼指令的地址；若是正在執行的是 Native 方法，這個計數器值則爲空（Undefined）。此內存區域是惟一一個在 Java 虛擬機程序規範中沒有規定任何 OutOfMemoryError 狀況的區域。

方法區Method Area

• 跟堆同樣，被全部的線程共享。
• 是一個內存邏輯區域，用於存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等數據。

運行時常量池Runtime Constant Pool

• 方法區的一部分。
• Class文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述信息外，還有一項信息是常量池，用於存放編譯期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。

直接內存Direct Memory

直接內存不是虛擬機運行時數據區的一部分，也不是Java虛擬機規範中定義的內存區域。 可是這部份內存也被頻繁地使用，並且也可能致使OutOfMemoryError異常出現。

在JDK 1.4中新加入了NIO（New Input/Output）類，引入了一種基於通道（Channel）與緩 衝區（Buffer）的I/O方式，它可使用Native函數庫直接分配堆外內存，而後經過一個存儲 在Java堆中的DirectByteBuffer對象做爲這塊內存的引用進行操做。這樣能在一些場景中顯著 提升性能，由於避免了在Java堆和Native堆中來回複製數據。