jvm内存管理

java虚拟机提供了一种相对安全的内存管理和访问机制，避免了绝大部分内存泄露和指针越界的问题；它实现了热点代码检测和运行时编译及优化，这使得java应用随着运行时间的增加而获得更高的性能。

java虚拟机在执行java程序时会把它所管理的内存分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途，以及创建和销毁时间，有的区域随着虚拟机进程的启动儿存在，有些区域则是依赖用户线程的启动和结束而创建和销毁。

java虚拟机所管理的内存将包含如下几个运行时数据区域

    程序计数区

它是一块较小的内存空间，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器，在虚拟机的概念模型中，字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。

由于java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换分配处理器执行时间的方式来实现的，某一时刻一个处理器只会执行一条线程中的指令。因此为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要一个独立的程序计数器，各条线程之间的计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为"线程私有"的内存。

如果线程正在执行的是一个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，这个计数器值则为空(undefined)，此内存区域是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

     2. java虚拟机栈

与计数器一样也属于线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是java方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直到执行完成的过程就对应这一个栈帧在虚拟机中从入栈到出栈的过程。

局部表量表存放了编译期可知的基本数据类型(boolean,byte,int,short,float,long,double ,char)、对象引用(reference类型，它不等同于对象本身)和returnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址 )，其中64位长度的long和double类型的数据会占用两个局部变量空间(Slot)其余的只占用一个，局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在帧中分配多大局部变量是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部表量表的大小。

在java虚拟机规范中对于这个区域规定了两种异常：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度将抛出StackOverflowError异常；如果虚拟机栈可以动态扩展，当扩展时无法申请到足够的内存时会抛出OutOfMemoryError异常

     3. 本地方法栈

与虚拟机栈的作用相当相似，其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行java方法(字节码)服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的native方法服务。虚拟机规范中队本地方法栈中的方法使用的语言、使用方式与数据结构并没有强制规定，因此具体虚拟机可以自由实现它。甚至有的虚拟机(Sun HotSpot )直接把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。与虚拟机栈一样本地方法栈也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

     4. java堆

java堆是java虚拟机所管理内存中最大的一块，它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堆也是垃圾回收器管理的主要区域，从内存回收的角度来看，由于现在收集器基本都是采用分代收集算法，所以java堆可以细分为新生代和老年代；如果从内存分配的角度来看，线程共享的java堆中可能分出多个线程私有的分配缓存区(Thread Local)

     5. 方法区

和java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据，虽然java虚拟机把方法区描述为java堆的一个逻辑部分，但是它却有一个别名叫做Non-Heap(非堆)，目的应该是与java堆区分开来。

java虚拟机规范对这个区域的限制非常宽松，除了和java堆一样不需要连续的内存和可以选择固定大小或可以扩展外，还可以选择不实现垃圾收集。相对而言垃圾收集行为在这个区域比较小出现的，但并非数据进入了方法区就如永久代的名字一样"永久"存在。这个区域的内存回收目标主要是针对常量池回收和对类型的卸载，一般这个区域的回收成绩比较难以令人满意，尤其是类型的卸载，条件相当苛刻，但这部分区域的回收确实有必要。

         6. 运行常量池

是方法区的一部分，Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池(Constant Pool Table)用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。

 

运行时常量池相对于Class文件常量池的另一个重要特征是具备动态性，java语言并不要求常量一定只能在编译期间产生，也就是并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池，运行期间也可能将新的常量池放入池中，这种特性被开发人员利用得比较多的便是String类的intern()方法。