java内存空间简述

JVM的内存空间：

• 1. 寄存器 (Registers)：最快的保存区域，位于处理器内部，由编译器分配。主要作用是记录当前线程所执行的字节码的行号。字节码解释器工作时就是通过改变当前线程的程序计数器选取下一条字节码指令来工作。任何分支、循环、方法调用、判断、异常处理、线程等待以及恢复线程、递归等都是通过这个计数器来完成。为了多线程的实现，每条线程都会有独立的程序计数器来记录当前指令的行号，以使得线程等待结束后能恢复到正确的位置执行。这块内存也被称为"线程私有"的内存。如果调用的方法是native的，则寄存器不存储任何信息。
• 2. 栈 (Stack)：JVM的栈是线程私有的，每个线程创建的同时都会创建JVM栈，JVM栈中存放的是当前线程中局部基本类型的变量(八种)、部分的返回结果以及Stack Frame，非基本类型的对象(引用类型)在JVM栈上只存放一个指向堆内存的地址，因此Java中的基本类型变量采用值传递，而引用类型对象采用引用传递。由于栈是线程私有的，因此内存分配上非常高效，且当线程运行完毕后，这些内存也就被自动回收了。当栈请求深度大于允许的深度时，会抛出StackOverflowError的错误，可以通过-Xss来指定站的大小。而如果内存不足时，会抛出OutOfMemoryError错误。
• 3. 堆 (Heap)：用来存储对象实例以及数组值，所有通过new创建的对象内存都在这里分配。堆中的对象内存需要等待GC(垃圾回收机制)进行回收，堆内存在32位操作系统上最大为2G，在64位操作系统上则没有限制，其大小通过-Xms(启动最小堆内存，默认物理内存的1/64，小于1G)和-Xmx(启动最大堆内存，默认物理内存的1/4)来控制。默认当空余堆内存小于40%时，JVM会增大堆的大小到-Xmx指定的大小，可通过-XX:MinHeapFreeRatio来指定这个比例。当空余堆内存大于70%时，JVM会将堆内存的大小往-Xms指定的大小调整，可通过-XX:MaxHeapFreeRatio=来指定这个比例，但对于运行系统而言，为了避免频繁的改变堆内存的大小，通常都会将-Xms和-Xmx的值设置成一样。当堆中需要使用的内存超过其允许的大小时，会抛出OutOfMemory的错误信息。
• 4. 方法区域(MethodArea)：在Java虚拟机规范中，方法区被描述为堆的一个逻辑部分，但一般与堆区分开。存放了加载的类信息(名称、修饰符等)、类中的静态变量、类中定义为final类型的常量、类中的Field信息、类中的方法信息，当开发人员在程序中通过Class对象中的getName、isInterface等方法来获取信息时，这些数据都来源于方法区域，可见方法区域的重要性。同样，方法区域也是全局共享的，它在虚拟机启动时在一定的条件下也会被GC，当方法区域需要使用的内存超过其允许的大小时，会抛出OutOfMemory的错误信息。在Sun JDK中这块区域对应的为PermanetGeneration，又称为持久代，默认为64M，可通过-XX:PermSize以及-XX:MaxPermSize来指定其大小。
• 5. 运行时常量池(RuntimeConstant Pool)：是方法区的一部分。类似C中的符号表，存放的为类中的固定的常量信息、方法和Field的引用信息等，其空间从方法区域中分配。类或接口的常量池在该类的class文件被java虚拟机成功装载时分配。
• 6. 本地方法堆栈(NativeMethod Stacks)：与上述栈的作用非常相似，上述的栈主要为虚拟机执行Java方法(字节码文件)服务，而本地方法堆栈则是为Native方法服务。本地方法堆栈也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError错误。