JVM内存结构

这是一篇关于JVM内存结构的思维导图，JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的

JVM内存结构

• 运行时数据区
  • 方法区
    • 各个线程之间共享的区域，生命周期与JVM进程一致
    • 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
    • 运行时常量
      • 运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分
      • Class 文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，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
      • Java 语言并不要求常量一定只能在编译期产生，运行期间也可能将新的常量放入池中，这种特性被开发人员利用得比较多的便是String 类的intern() 方法。
    • 内存回收
      • 方法区的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载
    • 可能发生的异常
      • 当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError
  • Java堆
    • 各个线程之间共享的区域，生命周期与JVM进程一致
    • 是Java 虚拟机所管理的内存中最大的一块。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
    • 内存回收
      • Java 堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此很多时候也被称做“GC 堆”, 如果从内存回收的角度看，由于现在收集器基本都是采用的分代收集算法
        • 新生代
          • Eden空间
          • From Survivor 空间
          • To Survivor 空间
        • 老年代
    • 可能发生的异常
      • 如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，将会抛出 OutOfMemoryError
        • 1)内存泄漏，可进一步通过工具查看泄漏对象到GC Roots 的引用链。 于是就能找到泄漏对象是通过怎样的路径与GC Roots 相关联并导致垃圾收集器 无法自动回收的。掌握了泄漏对象的类型信息，以及GC Roots 引用链的信息， 就可以比较准确地定位出泄漏代码的位置。
        • 2)如果不存在泄漏，换句话说就是内存中的对象确实都还必须存活着， 那就应当检查虚拟机的堆参数（-Xmx 与-Xms），与机器物理内存对 比看是否还可以调大，从代码上检查是否存在某些对象生命周期过长、 持有状态时间过长的情况，尝试减少程序运行期的内存消耗。
  • 线程共享，随JVM进程启动而创建，死亡而摧毁
  • 程序计数器
    • 当前线程所执行的字节码的行号指示器
      • 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;如果正在执行native方法，则这个计数器的值为空
    • 线程私有，每个线程有独立的计数器
    • 很小的一块内存空间，唯一个Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError(OOM)情况的区域
  • Java栈
    • 线程私有，每个线程有独立的Java栈，生命周期与线程一致
    • 每个Java方法被执行时就会创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作栈动态连接、方法出口等，每一个方法被调用到执行完毕的过程，就是对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程
      • 局部变量表
        • 存放编译期可知的各种基本数据类型（boolean、byte、 char、short、int、float、long、double）、对象引用
        • 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 大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间 不会改变局部变量表的大小。
    • 可能发生的异常
      • 如果线程请求的栈深度大于虚拟机允许的深度，将抛出StackOverflowError
      • 如果虚拟机可以动态扩展，当扩展时无法申请到足够的内存时抛出OutOfMemoryError(可能线程过多，申请内存超过了物理内存限制)
  • 本地方法栈
    • 为虚拟机使用到的Native 方法服务，有的虚拟机与Java栈合二为一了
    • 可能发生的异常，与Java栈一致，StackOverflowError和OutOfMemoryError
  • 线程私有，随线程启动而创建，死亡而摧毁
• 类装载子系统
• 执行引擎
• 本地方法库
  • 其他语言的方法库，类似于dll注册后
• 本地直接内存