【JVM】运行时内存分配

程序计数器

用于标识线程执行到了字节码文件（class文件）的哪一行，当执行native方法时，值为undefined，各个线程私有

Java虚拟机栈

每个线程独有，每个方法执行时会创建一个栈帧，用于存储局部变量表等方法信息，即方法的执行会伴随着一个栈帧的入栈出栈。

栈帧的组成

如果线程请求的栈深度大于虚拟机允许的最大深度，将抛出StackoverflowError异常

栈最大深度由栈内存大小和局部变量表大小确定，即栈大小固定，局部变量表越大，栈深度越小，栈大小可通过-Xss参数设置，默认为1m

如果栈动态扩展失败，会抛出OutOfMemoryError异常，不过hotspot虚拟机不支持栈动态扩展，申请时失败了，会抛出OOM异常

本地方法栈

虚拟机执行native方法时使用，与Java虚拟机栈类似，hotspot将二者合在一起

Java堆

用于存储Java实例对象，垃圾收集器管理的内存区域，也称为GC堆（Garbage Collected Heap）。垃圾收集就发生在该区域，一般分为eden，servivor1，servivor2，old。

另外在Java8之前还有一个永久代，不过永久代实际上不属于堆内存，属于虚拟机内存，同时受垃圾收集器管理（fullgc时触发垃圾回收）。Java8之后删除了永久代，将方法区移动至元空间(Metaspace)，使用native内存，移除虚拟机，防止OOM异常，元空间大小可以通过 -XX:MaxMetaspaceSize参数控制，fullgc时会对元空间进行垃圾回收；将字符串常量（JDK 7）迁移到Java堆中。

Java堆所有线程共享，不过可以通过设置TLAB（ThreadLocalAllocationBuffer）给各线程预留内存，提高内存分配时的效率。

Java堆可以通过-Xms和-Xmx设置初始大小和最大大小（虽然现在的项目一般将两个值设为相同以减少GC次数），当动态申请内存不足时，会抛出OOM异常。

方法区

用于存储已经被Java虚拟机加载的类型信息，常量，静态变量和即时编译器编译后的代码缓存等数据。Java8之前通过永久代实现，Java8之后通过元空间实现，实际为一个逻辑内存区域，多线程共享。Java的元空间会在fullgc时进行垃圾回收，主要进行类的卸载时方法区的垃圾回收。当内存分配出现不足时，会抛出OOM异常。

运行时常量池

属于方法区的一部分，用于存储类的版本，方法，字段，接口等描述信息，同时接受新的常量，例如String.intern()方法将字符串放入常量池中，实际将char[]存储到堆中的字符串常量池中，将引用存储到运行时常量池中。当内存不足时，抛出OOM异常。

注意，运行时常量池不等于字符串常量池，上面说了，字符传常量池在（JDK 7后移入）堆（老年代）中，而运行时常量池实际存储在元空间中

直接内存

直接内存不属于JVM虚机内存的一部分，属于native内存，JDK1.4后推出的NIO即可以直接操作Native内存，通过在Java堆中创建DirectByteBuffer对象控制Native内存。