JVM运行时内存区域


java虚拟机在执行java程序的过程中,会把自己所管理的内存划分为几个不同的区域。每个区域的作用不同,创建和销毁的时间也不同。java虚拟机所管理的内存分为以下几个运行时区域:

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方法区

方法区(Method Area)是被所有线程共享区域,用于存放已被JVM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。(对应JVM内存配置中的-PermSize等)。

方法区中包含运行时常量池(Runtime Constant Pool)。Class文件中除了类的版本、字段、方法、接口等描述信息外,还包含常量池,用于存放编译器生成的符号引用等,这部分内容将在类加载后存放在运行时常量池中。java语言并不要求常量一定只有编译器才能产生,运行期间也可能将新的常量放入池中。常量池在无法申请到内存是会抛出OutOfMemoryError异常。

java堆

堆也是被所有线程共享的一块区域,在虚拟机启动时创建。java堆的唯一目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例都在java堆中分配内存。同时也包括数组。java堆是垃圾收集器管理的主要区域,因此,有的时候 也被称为GC堆(对应JVM内存配置中的-Xms和-Xmx等)。如果堆中没有内存完成实例分配,并且也无法扩展内存时,将抛出抛出OutOfMemoryError异常。

java虚拟机栈

线程私有,它的生命周期同线程相同。每个方法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、方法出口等信息。一个Java方法从调用到执行完的过程,就对应着一个栈帧从虚拟机栈入栈到出栈的过程(对应JVM内存配置中的-Xss)。

在java虚拟机规范中,对这个区域规定了2中异常情况: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。如果扩展时无法申请到足够的内存,就会抛出OutOfMemoryError异常。

本地方法栈

本地方法栈类似与虚拟机栈,它们不同之处在于,虚拟机栈是为虚拟机执行的Java方法服务,而本地方法栈是为虚拟机使用到的Native方法服务;当JVM线程调用了本地方法, 则会跳入本地方法栈。本地方法返回后可能再次跳回java方法栈。

与虚拟机栈一样,本地方法栈会抛出StackOverflowError、OutOfMemoryError异常。

程序计数器

每个线程拥有自己独立的程序计数器,它指向正在执行的虚拟机字节码指令地址。当线程调用本地方法的时候, 它为undefined。此内存区域是唯一一个没有OutOfMemeryError情况的区域。