[置顶] Java虚拟机之Java内存区域划分

一、Java虚拟机

在执行Java程序的过程中，会把所管理的内存区域划分为多个不同的数据区域：方法区、堆、Java虚拟机栈、本地方法区、程序计数器。

程序计数器是线程私有的。

所谓线程私有就是说，多个线程之间互不影响，独立存储。

若一个线程正在执行一个Java方法，那么程序计数器记录的是正在执行虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是Native方法，那么这个计数器的值为Undefined。此内存区域是唯一一个在Java虚拟机规范里面没有规定任何OutOfMemoryError的地方。

Java虚拟机栈也是线程私有的。

它的生命周期和线程相同。虚拟机栈描述的是Java执行的内存模型：每个方法在执行时都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法入口等信息。每个方法从调用到执行完毕，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈和出栈。

虚拟机栈中的局部变量表存放着基本数据类型和对象引用（引用类型）。局部变量表所需的空间在编译期确定的，每个方法需要在帧中分配多大的局部变量表是完全确定的，在运行期间不会改变变量表的大小。long和double类型的数据会占用2个局部变量表的空间。

如果线程请求的栈深度超过了虚拟机所允许的深度，将抛出*Error异常；如果虚拟机栈可以动态扩展，如果扩展时无法申请到足够内存，那么就会抛出OutOfMemoryError异常。

本地方法栈是线程私有的。

本地方法栈为虚拟机使用的Native方法服务，而Java虚拟机栈是为Java方法服务。

堆是线程共享的内存区域。

所有的对象实例和数组都要在堆上分配。java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑连续就行。如果堆中没有内存完成实例的分配并且堆也无法扩展就会报OutOfMemoryError。

方法区是线程共享的内存区域。

它用于存储已被加载的类信息、常量、静态常量、即时编译后的代码等数据。当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError。

运行时常量池是方法区的一部分。Class文件中除了有类相关的描述信息外，还有一项信息是常量池，这部分内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

运行时常量池相对于Class文件常量池的另一个重要特征就是具备动态性。Java语言并不要求常量一定只在编译时产生，也就是说并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法区的运行时常量池，运行期间也可以将新的常量加入。比如String类的intern()方法。

运行时常量池属于方法区的一部分，当常量池无法再申请到内存时就抛出OutOfMemoryError异常。