JVM内存空间划分与作用详解

在之前已经对Java的字节码进行了非常详细而又系统的学习了，接下来开启jvm内存相关的新篇章，在一个新知识开头之前肯定得理论化的对其进行一个整体的介绍，所以摒弃浮躁，先来看看相关的理论，主要是看一下JVM内存的相关结构：

虚拟机栈：每一个方法在执行的过程中都会生成一个栈帧（Stack Frame，在之前【https://www.cnblogs.com/webor2006/p/9718062.html】已经有介绍过）这个数据结构。

程序计数器（Program Counter）：它占据的空间是比较小的，主要是描述线程执行字节码第一行执行完了之后，下一行字节码在哪。

本地方法栈：主要用于处理本地方法。

堆（Heap）:这是JVM所管理最大的内存空间，在Java当中我们都是通用引用来操作对象的，而对象本身是位于堆上面，而引用则是位于虚拟机栈上面，所以引用本身是个变量，所以在Java中一定是通过引用来获取到这个对象然后去操纵它。下面用一个小的示意图来理论引用与对象它们之间的关系。

其实引用指向对象是有两种形态的，上面只是一个粗略的形态，其实在堆中一部份存放的是对象实例本身的数据，另一部分则是元数据（也就是class数据），而元数据只有一份，它是存放在另外一个位置的，该位置叫方法区，如下：

而实际实现第一种形态可能是这样：

而第二种形态可能为：

对于Oracle的Hotspot虚拟机采用的是第二种形态，那对于这二种形态有啥区别呢？其实区别还是挺大的，对于JVM垃圾回收来说，当对像被回收之后可能会造成对象的移动，用个形象的未例图来表述这个移动：

对于对象的移动，假如采用第一种形态，由于是用一个指针来指向对象，所以指针的值也会发生变化，而对于堆内存而言发生垃圾回收的频率是相当之高的，所以该指向变量的指针会频繁发生变化；而如果采用第二种形态则没有这个问题，因为ref是直接指向的对象本身，当对象移动时则ref只是指向的位置会发生变化，值还是一样的，如下：

所以经过对比，也能发现第二种形态会更好，这也是Oracle的Hotspot为啥采用第二种的原因。

方法区（Method Area）:存储元信息。我们对于垃圾收集器可能经常会听到一个叫永久代（Permanent Generation）的概念，所以永久代当然就是很少会被回收，所以会将方法区称为永久代，但是从JDK1.8开始，已经彻底废弃了永久代了，使用元空间（Meta Space）代替。

运行时常量池：方法区的一部内容，这个在咱们之前的字节码学习中已经详细学习过。

直接内存：Direct Memory，它并不是由JVM所管理的一块区域，而是由系统所管辖的，只不过是JVM向系统申请了这块内存。

以上是从宏观的角度来审视JVM的内存结构，在之后会结合实践对这些理论进行进一步巩固！