深入理解java虛擬機--內存模型簡記

寫在前面： 虛擬機自動內存管理的機制下，不需要爲每個new操作取寫配對的delete/free代碼，也不易出現內存泄漏和內存溢出問題。也正是因爲把控制內存的權力交給了java虛擬機，一旦出現內存泄漏，後果很嚴重。因此需要了解虛擬機是怎樣使用內存的。

Java虛擬機內存

運行時數據區

• 程序計數器（線程私有）

• 一塊較小的內存空間，可以看做是當前線程執行的字節碼行號的指示器。它是程序控制流的指示器，分支、循環、跳轉、異常處理、線程恢復都依賴計數器來完成。

  爲什麼是線程私有？ java多線程的虛擬機是通過線程輪流切換、分配處理器執行時間的方式實現，因此，在切換線程時需要恢復正確的位置，所以每個線程都有一個獨立的程序計數器，線程之間計數器互不影響。
  執行java方法，計數器記錄的是正在執行的虛擬機字節碼指令的地址；
  執行本地方法，計數器爲undefined。
  沒有任何OutOfMemoryError的區域
  生命週期與線程相同

• 虛擬機棧（線程私有）

  生命週期與線程相同，每個方法創建時都會創建一個棧幀用於存儲局部變量表、操作數棧、動態連接、方法出口等信息。
  局部變量存放編譯期可知的各種java虛擬機基本數據類型。
  線程請求的棧深度大於虛擬機所允許的深度，拋Stack Overflow Error
  棧擴展時無法申請到足夠內存會拋出out of memoryError

• 本地方法棧（線程私有）
  本地方法棧與虛擬機棧類似，唯一不同的是兩者執行的服務不同，前者爲虛擬機使用的本地方法服務，而後者是爲虛擬機執行Java方法服務。
  有的java虛擬機會把本地方法棧和虛擬機棧合二爲一。
  在棧深度溢出或擴展失敗時分別拋出Stack Overflow Error 或out of memoryError

• 堆
  虛擬機管理內存中最大的一塊，java堆是被所有線程共享的一塊內存區域，虛擬機啓動時創建。
  用途：存放對象，幾乎 所有對象都在這裏分配內存。隨着java逃逸分析技術 的發展，有的對象也可能在棧中分配。
  java堆是垃圾收集器管理的內存區域。也叫“GC”堆，java堆中沒有完成內存實例分配且堆無法擴展時拋出OutOfMemoryError.
  逃逸分析技術：此處未作詳細說明，感興趣請參考如下這篇文章：

  https://blog.csdn.net/w372426096/article/details/80938788

• 方法區
  線程共享。
  用途：用來存儲已被類加載的類型信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼緩存等數據。
  別名 非堆，與java堆區分。
  一個變動：JDK7的HotSpot已經把原本放在永久代的字符串常量池、靜態變量等移出。到 JDK8完全廢棄了永久代的概念，改用元空間 代替
  方法區無法滿足新的內存需求分配時拋出OutOfMemoryError

  • 運行時常量池
    方法區的一部分。用於存放編譯期生成的各種字面量與符號引用，在類加載後放到方法去的運行時常量池中。

• 其他
  直接內存：並不是虛擬機運行時的一部分
  NIO：基於通道緩衝區的I/O方式，使用Native函數庫直接分配堆外內存。