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JVM的內部結構以下圖：程序員
JVM主要包括兩個子系統和兩個組件：編程
1. 兩個子系統分別是Class loader子系統和Execution engine(執行引擎) 子系統；服務器
1.1 Class loader子系統的做用：根據給定的全限定名類名(如 java.lang.Object)來裝載class文件的內容到 Runtime data area中的method area(方法區域)。Java程序員能夠extends java.lang.ClassLoader類來寫本身的Class loader。編程語言
1.2 Execution engine子系統的做用：執行classes中的指令。任何JVM specification實現(JDK)的核心都是Execution engine，不一樣的JDK例如Sun 的JDK 和IBM的JDK好壞主要就取決於他們各自實現的Execution engine的好壞。spa
2. 兩個組件分別是Runtime data area (運行時數據區域)組件和Native interface(本地接口)組件。操作系統
2.1 Native interface組件：與native libraries交互，是其它編程語言交互的接口。當調用native方法的時候，就進入了一個全新的而且再也不受虛擬機限制的世界，因此也很容易出現JVM沒法控制的native heap OutOfMemory。.net
2.2 Runtime Data Area組件：這就是咱們常說的JVM的內存了。它主要分爲五個部分——線程
一、Heap (堆)：一個Java虛擬實例中只存在一個堆空間，Java堆是被全部線程共享的，在虛擬機啓動時建立。Java堆的惟一目的就是存放對象實例，絕大部分的對象實例都在這裏分配。Java堆內還有更細緻的劃分：新生代、老年代，再細緻一點的：eden、from survivor、to survivor，甚至更細粒度的本地線程分配緩衝（TLAB）等，不管對Java堆如何劃分，目的都是爲了更好的回收內存，或者更快的分配內存。指針
Java堆能夠處於物理上不連續的內存空間，它邏輯上是連續的便可，就像咱們的磁盤空間同樣。實現時能夠選擇實現成固定大小的，也能夠是可擴展的，不過當前全部商業的虛擬機都是按照可擴展來實現的（經過-Xmx和-Xms控制）。若是在堆中沒法分配內存，而且堆也沒法再擴展時，將會拋出OutOfMemoryError異常。
二、Method Area(方法區域)：被裝載的class的信息存儲在Method area的內存中。當虛擬機裝載某個類型時，它使用類裝載器定位相應的class文件，而後讀入這個class文件內容並把它傳輸到虛擬機中。叫「方法區」可能認識它的人還不太多，若是叫永久代（Permanent Generation）它的粉絲也許就多了。它還有個別名叫 作Non-Heap（非堆）。
方法區中存放了每一個Class的結構信息，包括常量池、字段描述、方法描述等等。Class文件中除了有類的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，還有一項信息是常量表(constant_pool table)，用於存放編譯期已可知的常量，這部份內容將在類加載後進入方法區（永久代）存放。可是Java語言並不要求常量必定只有編譯期預置入Class的常量表的內容才能進入方法區常量池，運行期間也可將新內容放入常量池（最典型的String.intern()方法）。
運行時常量池是方法區的一部分，天然受到方法區內存的限制，當常量池沒法在申請到內存時會拋出OutOfMemoryError異常。
三、Java Stack(java的棧)：虛擬機只會直接對Java stack執行兩種操做：以幀爲單位的壓棧或出棧。棧描述的是Java方法調用的內存模型：每一個方法被執行的時候，都會同時建立一個幀（Frame）用於存儲本地變量表、操做棧、動態連接、方法出入口等信息。每個方法的調用至完成，就意味着一個幀在VM棧中的入棧至出棧的過程。
四、Program Counter(程序計數器)：每個線程都有它本身的PC寄存器，也是該線程啓動時建立的。PC寄存器的內容老是指向下一條將被執行指令的餓地址，這裏的地址能夠是一個本地指針，也能夠是在方法區中相對應於該方法起始指令的偏移量。
五、Native method stack(本地方法棧)：保存native方法進入區域的地址.
以上五部分只有Heap 和Method Area是被全部線程的共享使用的；而Java stack, Program counter 和Native method stack是以線程爲粒度的，每一個線程獨自擁有本身的部分。
此外還有本機直接內存的管理(Direct Memory) -- 直接內存並非虛擬機運行時數據區的一部分，它根本就是本機內存而不是VM直接管理的區域。
顯然本機直接內存的分配不會受到Java堆大小的限制，可是即然是內存那確定仍是要受到本機物理內存（包括SWAP區或者Windows虛擬內存）的限制的，通常服務器管理員配置JVM參數時，會根據實際內存設置-Xmx等參數信息，但常常忽略掉直接內存，使得各個內存區域總和大於物理內存限制（包括物理的和操做系統級的限制），而致使動態擴展時出現OutOfMemoryError異常。
JVM內存模型實例以及參數對應：
