02Java内存区域与内存溢出异常-2运行时数据区域

2.2 运行时数据区域

根据Java虚拟机规范，Java虚拟机所管理的内存包含以下几个运行时数据区域：

程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈，Java堆，方法区。

线程共享：Java堆，方法区

线程私有：程序计数器，虚拟机栈，本地方法栈

 

 1）程序计数器

  1-程序计数器是一块较小的内存，可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器

  2-字节码解释器在工作时，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

  3-每条线程都需要有一个独立的程序计数器，互不影响，独立存储，这类区域的内存称为“线程私有”的内存

  4-此内存区域是唯一在Java虚拟机规范中没有规定任何OOM情况的区域

 

 2）Java虚拟机栈

  1-与程序计数器一样，是线程私有的，它的生命周期和线程相同

  2-虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同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，方法出口信息等

  3-每一个方法从调用到执行结束的过程，都会对应着一个栈帧在虚拟机栈中的入栈和出栈的过程

  4-Java虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常状态：

  -StackOverflowError异常：

  如果线程请求的栈深度超过虚拟机所允许的深度，则会抛出这个异常

  -OutOfMemoryError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的内存，则会抛出这个异常

 

 3）本地方法栈

  1-本地方法栈的作用和虚拟机栈是相似的，它们之间的区别是，虚拟机栈是为Java方法服务，而本地方法栈为虚拟机使用到Native方法服务

  2-sun HotSpot虚拟机把虚拟机栈和本地方法栈二合为一

  3-本地方法栈也会抛出：

  StackOverflowError

  OutOfMemoryError

 

 4）Java堆

  1-Java堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块，是线程共享的一块区域

  2-此区域的唯一目的就是存放对象实例

  3-Java堆还可以细分为：新生代和老年代；再细一点还可以分为：Eden空间，From Survior空间，To Survivor空间

  4-根据Java虚拟机规范，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，主要逻辑上是连续的即可；在实现上，可以实现成固定大小，也可以实现成可扩展

  5-如果堆中没有内存完成实例分配，并且无法再扩展，则会抛出：

  OutOfMemoryError

 

 5）方法区

  1-方法区与Java堆一样，是线程共享的内存区域

  2-它用来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

  3-在HotSpot虚拟机上的开发者，常常称这块为“永久代”

  4-根据Java虚拟机规范，方法区可以是不连续的物理内存，可以固定大小或者可扩展，还可以选择不实现垃圾收集

  5-当方法区无法满足内存分配时，则会抛出：

  OutOfMemoryError

 

 6）运行时常量池(方法区的一部分)

  1-方法区的一部分

  2-Class文件除了有类的版本，字段，方法，接口等描述信息外，还有一个项信息就是常量池，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之后存放在方法区的运行时常量池中

  3-对于方法区的运行时常量池，虚拟机没有做任何细节上的要求，一般来说，除了保存Class文件中描述的符号引用外，还会保存翻译出来的直接引用

  2-当常量池无法在申请到内存时，则会抛出：

  OutOfMemoryError

 

 7）直接内存

  1-不是虚拟机运行时数据的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。

  2-但是这部分内存比较频繁被使用，而且会导致OOM异常

  3-直接内存分配不受Java堆大小的限制，但是既然是内存，肯定还是会受到本机总内存大小与物理寻址空间的限制