高頻面試題-請聊一下JVM的內存結構！

這是我參與更文挑戰的第11天，活動詳情查看： 更文挑戰

凡是三年以上開發經驗的人，都會在簡歷上寫上這麼一句話，瞭解/熟悉JVM（內存結構），對垃圾回收機制有必定的理解。

可是每每大部分人是一問三不知的，或者是沒準備充分，又或者是根本就是瞎編，最起碼背一下概念，說不許面試官也不會呢。

接下來的文章會圍繞着JVM、JMM、垃圾回收算法、垃圾回收器、如何調優幾個方面的知識來聊一下。

萬里長征走出第一步。

今天咱們就來看一下JVM的內存結構，雖然是概念性的知識；但憑藉着理論知識，結合平常的開發工做，日積月累下來，對平時的編程影響甚廣。

我這裏是以JDK8爲例，描述一下JVM的內存結構，若是想要了解更多更全面的知識，其實買本書看會更有效果，《深刻理解Java虛擬機》。

畫了一張圖，先看一下！

總體來講，能夠分爲線程私有、線程共享兩種類型，下面來看一下吧！

線程私有

程序計數器（Program Counter Register）

線程執行的字節碼行號指示器，經過改變計數器的值來選取下一條要執行的字節碼指令，只爲Java方法計數。

由於每一個線程有本身獨立的行號，因爲程序計數器所佔內存小之又小，因此每一個線程使用獨立計數器來處理是說得通的，這樣並不會形成什麼壓力，反而由於每一個線程都私有一個計數器而快不少。

這也就是程序技術器是線程私有的緣由。

虛擬機棧 （Stack）（特性：後進先出）

Java方法執行時的內存模型，包含着諸多個棧幀。

棧幀是方法運行期間中的基礎數據結構，每一個棧幀中主要包含了局部變量、操做數棧、動態鏈接、返回地址等等。

虛擬機棧中存儲了線程中執行方法的棧幀，只有當方法執行完畢後，棧幀纔會被銷燬。

這裏還有一個比較重要，並且問的比較頻繁的一個知識點：如何引發StackOverflowError、OutOfMemoryError異常，爲何？

這個問題咱們在以後的文章中會加以講解，你們也能夠自行去研究一下。

本地方法棧

本地方法棧與虛擬機棧的功能相似，虛擬機棧是爲Java方法提供服務，而本地方法棧是爲Native方法服務。

線程共享

元空間（MetaSpace）

用於存儲被加載的類信息、常量、靜態變量等等數據。

在JDK1.8以前，這些數據存儲於方法區，也就是咱們常說的永久代（PermGen）。

不一樣於永久代佔用Java虛擬機內存，元空間是直接使用本地內存存儲。

更換成元空間的好處不少，好比：

1. 字符串常量池存放在永久代中的時候，容易出現內存溢出、性能問題。

2. 類信息的大小難以肯定，由於永久代使用的是Java虛擬機內存，因此指定永久代內存時會有必定的難度。

3. 在《深刻理解Java虛擬機》一書中提到過，其餘虛擬機（如：JRockit、IBM J9）等，都沒有永久代。這也就說明了Java虛擬機(HotSpot)沒法與其餘的虛擬機進行集成搭配；當使用了元空間後，這個問題就迎刃而解了。

堆 （Heap）

Java堆是全部線程共享的一塊內存區域，也是Java虛擬機中所管理的最大的一塊內存。

其中存儲着幾乎全部的對象實例，同時咱們以後要說的垃圾回收機制，也是針對堆來講的，由於堆是垃圾收集器管理的主要區域。

若是根據垃圾回收集器的角度來看，堆還能分爲新生代（Eden、From Survivor、To Survivor）、老年代。

這個我會在以後垃圾回收的文章裏面仔細說一下，你們也能夠自行查閱書籍。