虚拟机内存区域划分
在《java虚拟机规范》中，并没有提到java虚拟机内存结构，而是使用的”运行时数据区”这个术语，也就是说java虚拟机内存结构 = 运行时数据区。
在hotspot中，通常来讲，运行时数据区被划分为两块区域：线程独占区和线程共享区。
线程独占区
程序计数器
当前线程所执行的字节码的行号指示器，用于记录正在执行的虚拟机字节指令地址，线程私有。
程序计数器是唯一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何 OutOfMemoryError 情况的区域。
特点：
- 程序计数器是一块较小的内存空间，它可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器
- 处于线程独占区
- 如果线程执行的是Java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址。如果正在执行的是 native方法，这个计数器的值为 undefined
java虚拟机栈
虚拟机栈描述的是Java执行的动态内存模式
java虚拟机的每一条线程都有自己私有的Java虚拟机栈，这个Java虚拟机栈跟线程同时创建，所以它与线程有着相同的生命周期。
栈帧：
- 每个java方法执行，都会在虚拟机栈中创建一个栈帧，伴随着方法从创建到执行完成。用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接、方法出口等。
- 如果栈满了，再放入新的栈帧，就会报 StackOverflowError错误
- 常见的递归深度太过，就会抛出此异常
- 如果把栈的深度设置为非常非常大，超出了java虚拟机的内存或物理机器的内存，然后不断的往虚拟机栈中存放栈帧，直到超出了实际物理内存的容纳限制之后，会报OutOfMemory错误
局部变量表：
- 存放编译器可知的各种基本数据类型，引用类型，returnAddress类型
- returnAddress类型的值是指向jvm指令操作符的指针,不对应java类型，不能被运行程序修改
- 局部变量表的内存空间在编译期完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧分配多少内存是固定的，在方法运行期间是不会改变局部变量表的大小的。
本地方法栈
和虚拟机栈类似，只不过服务于native方法，线程私有
本地方法栈区域也会抛出 StackOverflowError 和 OutOfMemoryError 异常。
线程共享区
Java堆
Java堆是所有线程共享，在虚拟机启动时就会被创建
- 占据内存空间最大的一块区域
- 用于存放对象实例以及数组
- new出来的对象都放这里
Java堆可以根据分代划分：
- 年轻代
- Eden区
- Survivor1(from)
- Survivor2(to)
- 一般来说，三个区的大小比例为： Eden:from:to = 8:1:1
- 老年代
Survivor的存在意义，就是减少被送到老年代的对象，进而减少Full GC的发生，Survivor的预筛选保证，只有经历16次Minor GC(默认次数)还能在新生代中存活的对象，才会被送到老年代。
可以通过指令指定java堆大小：
- -Xms:堆容量初始大小（堆包括新生代和老年代）。 例如：-Xms 20M
- -Xmx： 堆最大容量。 例如：-Xmx 30M
- -Xmn： 新生代容量大小。例如：-Xmn 10M
- -XX： SurvivorRatio 设置参数Eden、form和to的比例 【比例参数Eden、form和to默认是8：1：1】例如：-XX： SurvivorRatio=8 代表比例8：1：1
当Java 堆内没有足够的空间去完成实例分配时，并且堆也无法扩展，将会抛出我们常见的OutOfMemoryError 异常，也就是我们常说的OOM 异常
方法区
在JDK1.8以前，方法区被称为永久代。
方法区是各线程共享，它存储了每个类的结构信息，例如运行时常量池、字段、方法数据、构造函数和普通方法的字节码内容，还包括一些在类、实例、接口初始化时用到的特殊方法。
运行时常量池：
- 存在一个字符串常量池，相当于一个HashSet
，每次创建一个String对象，就会往这里面放一次，但是HashSet这种数据结构不允许重复元素，所以创建的相同字符串的String对象，只会存在一个 - 这里说的创建String对象，不是通过new，是 String str = “abc”;这种方式创建String对象
- new创建对象一定是在堆内存
- String.intern()方法，会把堆内存中的String对象放到运行时常量池中的字符串常量池中去。
- 当常量池无法申请到内存时，也会抛出 OutOfMemory错误
直接内存
直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java 虚拟机规范中农定义的内存区域。
在 JDK1.4 中新加入了NIO(New Input/Output)类，引入了一种基于通道(Channel)与缓冲区（Buffer）的I/O 方式，它可以使用native 函数库直接分配堆外内存，然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象**作为这块内存的引用进行操作。这样能在一些场景中显著提高性能，因为避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据**。
本机直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制，受到本机总内存大小限制
配置虚拟机参数时，不要忽略直接内存，防止出现OutOfMemoryError异常。
参考
- 本文作者： xczll
- 本文链接： https://xczllgit.github.io/2020/03/23/jvm/2020-03-23-jvmMemoryRegion/
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