Java内存区域的详细简介说明

Java内存区域说明

JVM将所管理的内存分为不同的数据区域
这些区域都用着各自不同的用途及不同的创建销毁时间
具体的数据区域如下所示:

运行时数据区域

程序计数器

程序计数器可作为当前线程所执行的字节码的行号指示器
字节码解释器工作就是通过改变程序计数器的值来选择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要依赖这个计数器来完成
在多线程中,线程切换后能恢复到正确的执行位置,就是靠线程的独立计数器，各线程之间无相关性，它们之间都拥有独立存储
当线程正在执行的是一个Java方法,这个计数器记录的是在正在执行的虚拟机字节码指令的地址:当执行的是Native方法,这个计数器值为空

Java虚拟机栈

Java虚拟机栈是线程私有,生命周期与线程相同
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、动态链表、方法出口信息等
每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程
局部变量表中存放了编译器可知的各种基本数据类型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)、对象引用和returnAddress类型(指向了一条字节码指令的地址)。

当扩展时无法申请到足够的内存,此时会抛出OutOfMemoryError异常

本地方法栈

本地方法栈与虚拟机的作用相似
不同之处在于虚拟机栈为虚拟机执行的Java方法服务
而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务

Java堆

Java堆是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
Java堆是垃圾收集器管理的主要区域。由于现在收集器基本采用分代回收算法，所以Java堆还可细分为
新生代和老年代。从内存分配的角度来看，线程共享的Java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区(TLAB)
Java堆可以处于物理上不连续的内存空间，只要逻辑上连续的即可。在实现上，既可以实现固定大小的，也可以是扩展的
当堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法完成扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常

方法区

方法区是各个线程共享的内存区域
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

当方法区无法满足内存分配需要时，将抛出OutOfMemoryError异常。

运行时常量池

运行时常量池是方法区的一部分,用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。

直接内存

直接内存不是虚拟机运行时数据区的一部分，在NIO类中引入一种基于通道与缓冲区的IO方式，它可以使用Native函数库直接分配堆外内存，
然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作
直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制，但是会受到本机内存大小的限制，所有也可能会抛OutOfMemoryError异常