JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)是怎么樣的

JVM的內(nèi)存結(jié)構(gòu)大概分為：

堆（Heap）：線程共享。所有的對象實例以及數(shù)組都要在堆上分配?；厥掌髦饕芾淼膶ο蟆?/p>

堆內(nèi)存是JVM中最大的一塊由年輕代和老年代組成，而年輕代內(nèi)存又被分成三部分，Eden空間、From Survivor空間、To Survivor空間,默認情況下年輕代按照8:1:1的比例來分配；

     

方法區(qū)（Method Area）：線程共享。存儲類信息、常量、靜態(tài)變量、即時編譯器編譯后的代碼。

方法棧（JVM Stack）：線程私有。存儲局部變量表、操作棧、動態(tài)鏈接、方法出口，對象指針。

本地方法棧（Native Method Stack）：線程私有。為虛擬機使用到的Native 方法服務(wù)。如Java使用c或者c++編寫的接口服務(wù)時，代碼在此區(qū)運行。

程序計數(shù)器（Program Counter Register）：線程私有。有些文章也翻譯成PC寄存器（PC Register），同一個東西。它可以看作是當前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器。指向下一條要執(zhí)行的指令。

先看一張圖，這張圖能很清晰的說明JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)的布局和相應的控制參數(shù)：

     

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

控制參數(shù)

-Xms設(shè)置堆的最小空間大小。

-Xmx設(shè)置堆的最大空間大小。

-XX:NewSize設(shè)置新生代最小空間大小。

-XX:MaxNewSize設(shè)置新生代最大空間大小。

-XX:PermSize設(shè)置永久代最小空間大小。

-XX:MaxPermSize設(shè)置永久代最大空間大小。

-Xss設(shè)置每個線程的堆棧大小。

（1）程序計數(shù)器：線程私有。程序計數(shù)器是一塊較小的內(nèi)存空間，可以看作是當前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器。字節(jié)碼解釋器工作時就是通過改變這個計數(shù)器的值來選取下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常處理、線程恢復登記處功能都需要依賴這個計數(shù)器的值來完成。為了線程切換后能恢復到正確的執(zhí)行位置，每個線程都需要有一個獨立的程序計數(shù)器，各條線程之間的計數(shù)器互不影響，獨立存儲。這類內(nèi)存區(qū)域稱為“線程私有”的內(nèi)存。程序計數(shù)器，是唯一一個在java虛擬機規(guī)范中沒有規(guī)定任何Out Of Memory Error的區(qū)域。

（2）Java虛擬機棧：也是線程私有的，生命周期與線程相同。虛擬機棧描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個方法在執(zhí)行的同時，都會創(chuàng)建一個棧幀，用于存儲局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、方法出口等信息。平常我們把java分為堆內(nèi)存和棧內(nèi)存，其中的“?！本褪乾F(xiàn)在講的虛擬機棧，或者說是虛擬機棧中局部變量表部分。局部變量表所需的內(nèi)存空間在編譯期間完成分配，當進入一個方法時，這個方法需要在棧幀中分配多大的局部變量空間是完全確定的，在方法運行期間不會改變局部變量表的大小。

Java 虛擬棧中可能出現(xiàn)兩種異常：

StackOverflowError：線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的深度

OutOfMemoryError：虛擬機棧擴展時無法申請到足夠的內(nèi)存

（3）本地方法棧：線程私有。本地方法棧和虛擬機棧所發(fā)揮的作用非常相似，它們之間的區(qū)別主要是，虛擬機棧是為虛擬機執(zhí)行Java方法（也就是字節(jié)碼）服務(wù)的，而本地方法棧則為虛擬機使用到的Native方法服務(wù)。與虛擬機棧類似，本地方法棧也會拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError異常。

（4）Java堆：所有線程共享。Java堆在虛擬機啟動時創(chuàng)建，是Java虛擬機所管理的內(nèi)存中最大的一塊。Java堆的唯一目的就是存放對象實例和數(shù)組。

1. Java堆是垃圾收集器管理的主要區(qū)域，因此也被稱為“GC堆”。從內(nèi)存回收的角度來看，由于現(xiàn)在的收集器大都采用分代收集算法，所以Java堆可以細分為：新生代和老年代；再細分一點：Eden空間、From Survivor空間、To Survivor空間等。從內(nèi)存分配角度來看，線程共享的Java堆可以劃分出多個線程私有的分配緩沖區(qū)。但是不管怎么劃分，哪個區(qū)域，存儲的都是對象實例。

2. Java 堆的實現(xiàn)，既可以實現(xiàn)為固定的，也可以是擴展的。當前虛擬機都按照可擴展來實現(xiàn)，通過 -Xmx 和 -Xms 控制堆大小。

3. Java堆物理上不需要連續(xù)的內(nèi)存，只要邏輯上連續(xù)即可。如果堆中沒有內(nèi)存完成實例分配，并且也無法再擴展時，將會拋出OutOfMemoryError異常。

（5）方法區(qū)：所有線程共享。用于存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。方法區(qū)也有一個別名叫做Non-Heap（非堆），用于與Java堆區(qū)分。對于HotSpot虛擬機來說，方法區(qū)又習慣稱為“永久代”（Permancent Generation），但這只是對于HotSpot虛擬機來說的，其他虛擬機的實現(xiàn)上并沒有這個概念。相對而言，垃圾收集行為在這個區(qū)域比較少出現(xiàn)，但也并非不會來收集，這個區(qū)域的內(nèi)存回收目標主要是針對常量池的回收和對類型的卸載上。

還有一點注意內(nèi)存模型和內(nèi)存結(jié)構(gòu)是完全兩個概念哦! 下一章聊完JVM的GC ,來瞅瞅內(nèi)存模型, 大家都知道java是通過java虛擬機來跨平臺運行。但，它是怎么實現(xiàn)的呢，有沒有什么規(guī)則？

答：不同計算機操作系統(tǒng)對內(nèi)存模型操作不一樣，這時候就要有統(tǒng)一的規(guī)范來完成操作。所以就要通過JAVA內(nèi)存模型（Java Memory Model，JMM）