Java内存模型

java的内存区域划分

  根据《Java虚拟机规范》的规定，运行时数据区通常包括这几个部分：

　　　　程序计数器(Program Counter Register)、

　　　　Java栈(VM Stack)、

　　　　本地方法栈(Native Method Stack)、

　　　　方法区(Method Area)、

　　　　堆(Heap)。

　　如下图： 
  

 

  看到这个模型，使用堆和栈划分内存区域还是很有道理的，java虚拟机规范将方法区描述为堆的一个逻辑部分。

  这种模型和我们粗略的内存模型的对应关系为：

　　　　堆=堆+方法区  

　　　　栈=虚拟机栈+本地方法栈

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• 程序计数器

  线程隔离，即每个线程都有自己的程序计数器，并且互不影响。分为两种情况，当线程正在执行的是一个java方法，它的作用是作为字节码的行号指示器，指向下一条需要执行的指令。当线程正在执行的是一个Native方法，那么它的值为空（Undefined）。java虚拟机规范中唯一没有定义OOM(OutOfMemoryError)异常的内存区域。

• java虚拟机栈

  线程隔离，生命周期与线程相同。它描述的是java方法执行的内存模型，每一个java方法执行的时候都会产生一个栈帧(Stack Frame)，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。当进入一个方法时，栈帧的大小是编译器确定的，运行时不会改变其大小。当虚拟机栈不可扩展的时候，可能抛出StackOverflowError异常，反之，可能抛出OOM异常。

• 本地方法栈

  与java虚拟机栈功能一致，只不过本地方法栈是针对Native方法的。同样在虚拟机规范中定义了StackOverflowError和OOM两种异常。

• Java堆

  Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。
  Java虚拟机规范中的描述为：所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。
  只要是用到new关键字创建的对象都会进入到这个区域，包括对象，数组。
  堆还能进一步划分，比如按照内存回收的角度来看，堆可以进一步划分为新生代（Eden+Survivor）和老年代。按照内存分配的角度来看，堆可以进一步划分为多个线程私有的分配缓存区，即TLAB（Thread Local Allocation Buffer）。这种进一步的划分是为了更高效地回收和分配内存。java虚拟机规范中定义了OOM异常。

• 方法区

  这个区域很容易引发误会，很多人会以为方法区会存储方法中的局部变量，然而并不是。方法区与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，这个区域用于存储被加载的类的信息，常量，静态变量以及即时编译器编译后的代码等数据。Java虚拟机把方法区描述为堆得一个逻辑部分。虚拟机规范中定义了OOM异常。还需要注意的一点是，HotSpot虚拟机中的方法区被很多人称之为“永生代”，这是因为HotSpot的开发团队将分代收集算法运用到了方法区，但是这并不是必须的。