聲明：本文摘抄自《深入理解Java虛擬機(jī)》一書勇皇，本文完全為自我學(xué)習(xí)佛呻，請感興趣的同學(xué)購買正版嗡靡，支持原創(chuàng)
??Java虛擬機(jī)在執(zhí)行Java程序的過程中跺撼，會把它所管理的內(nèi)存劃分為若干個不同的數(shù)據(jù)區(qū)域。這些區(qū)域都有各自的用途讨彼，以及創(chuàng)建和銷毀的時間歉井，有的區(qū)域隨著虛擬機(jī)的啟動而存在，有的區(qū)域則依賴用戶線程的啟動和結(jié)束而建立和銷毀哈误。
??根據(jù)《Java虛擬機(jī)規(guī)范（Java SE7 版）》的規(guī)定哩至，Java 虛擬機(jī)包含以下幾個運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū)域。
1. 程序計數(shù)器
??程序計數(shù)器（Program Counter Register）是一塊較小的內(nèi)存空間蜜自，可以將它看做當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器菩貌。字節(jié)碼解釋器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)碼指令重荠。
??由于Java虛擬機(jī)的多線程是通過線程輪流切換并分配處理器執(zhí)行時間的方式來實現(xiàn)的箭阶，在任何一個確定的時刻，一個處理器都只會處理一條線程中的指令戈鲁。因此仇参，為了線程切換后能恢復(fù)到正確的執(zhí)行位置，每條線程都需要一個獨(dú)立的程序計數(shù)器婆殿。
??如果線程正在執(zhí)行的是一個Java方法诈乒，這個計數(shù)器記錄的是正在執(zhí)行的字節(jié)碼指令地址。如果線程正在執(zhí)行的是Native方法婆芦，這個計數(shù)器值為空（Undefined）怕磨。此內(nèi)存區(qū)域是唯一一個在Java虛擬機(jī)規(guī)范中沒有規(guī)定任何OutOfMemoryError情況的區(qū)域喂饥。
2. 虛擬機(jī)棧
??與程序計數(shù)器一樣，Java 虛擬機(jī)棧（Java Virtual Machine Stacks）也是線程私有的肠鲫，它的生命周期與線程相同仰泻。
??虛擬機(jī)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（Stack Frame）用于存儲局部變量表滩届、操作數(shù)棧集侯、動態(tài)鏈接、方法出口等信息帜消。
??局部變量表存放了編譯期可知的各種基本數(shù)據(jù)類型（boolean棠枉、byte、char泡挺、short辈讶、int、long娄猫、float贱除、double）和對象引用類型。
??在Java虛擬機(jī)規(guī)范中媳溺，對這個區(qū)域定義了兩種異常類型：StackOverflowError和OutOfMemoryError月幌。棧內(nèi)存容量可以由-Xss參數(shù)設(shè)定。
3. 本地方法棧
??本地方法棧（Native Method Stack）與虛擬機(jī)棧發(fā)揮的作用相似悬蔽，只不過Java虛擬機(jī)棧是為虛擬機(jī)執(zhí)行Java方法服務(wù)扯躺，而本地方法棧是為虛擬機(jī)使用到的Native方法服務(wù)。
??在Java虛擬機(jī)規(guī)范中蝎困，對這個區(qū)域定義了兩種異常類型：StackOverflowError和OutOfMemoryError录语。
3. 堆
??Java堆（Heap）是被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，在虛擬機(jī)啟動時創(chuàng)建禾乘。此內(nèi)存區(qū)域用于存放類實例（對象）和數(shù)組澎埠。
（The Java Virtual Machine has a heap that is shared among all Java Virtual Machine threads. The heap is the run-time data area from which memory for all class instances and arrays is allocated.---Java虛擬機(jī)規(guī)范（Java SE7版））
??Java堆可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間，只要邏輯上是連續(xù)的即可始藕。
??在Java虛擬機(jī)規(guī)范中蒲稳，對這個區(qū)域定義了OutOfMemoryError異常類型。通過-Xms參數(shù)設(shè)置堆內(nèi)存的最小值鳄虱，-Xmx參數(shù)設(shè)置堆內(nèi)存的最大值弟塞。通過參數(shù)-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError可以讓虛擬機(jī)在出現(xiàn)內(nèi)存溢出時Dump出當(dāng)前的內(nèi)存堆轉(zhuǎn)儲快照以便進(jìn)行事后進(jìn)行分析。
4. 方法區(qū)
??方法區(qū)（Method Area）與Java堆一樣拙已，是各個線程共享的內(nèi)存區(qū)域，它用于存儲已被虛擬機(jī)加載的類信息摧冀、常量倍踪、靜態(tài)變量系宫、即時編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。Java虛擬機(jī)規(guī)范把方法區(qū)描述為堆的一個邏輯部分建车，為了與Java堆區(qū)分開來扩借，給它起了一個別名叫做Non-Heap(非堆)
??在Java虛擬機(jī)規(guī)范中，對這個區(qū)域定義了OutOfMemoryError異常類型缤至。通過-XX:PermSize和-XX:MaxPermSize限制方法區(qū)的大小潮罪，從而間接限制其中運(yùn)行時常量池的容量。
5. 運(yùn)行時常量池
??運(yùn)行時常量池（Runtime Constant Pool）是方法區(qū)的一部分领斥。Class文件中除了有類的版本信息嫉到、字段、方法月洛、接口等描述信息外何恶，還有一項是常量池（Constant Pool Table），用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用嚼黔，這部分內(nèi)容將在類加載后進(jìn)入方法區(qū)的運(yùn)行時常量池中存放细层。
??運(yùn)行時常量池相對與Class文件常量池的另外一個重要特征是具備動態(tài)性，Java語言并不要求常量一定在編譯期才能產(chǎn)生唬涧，也就是并非預(yù)置入Class文件中常量池的內(nèi)容才能進(jìn)入方法區(qū)運(yùn)行時常量池疫赎，運(yùn)行期間頁可能將新的常量放入池中，這種特性被開發(fā)人員利用的比較多的是String類的intern方法碎节。
??在Java虛擬機(jī)規(guī)范中虚缎，對這個區(qū)域定義了OutOfMemoryError異常類型。
6. 直接內(nèi)存
??直接內(nèi)存（Direct Memory）并不是虛擬機(jī)運(yùn)行時數(shù)據(jù)區(qū)的一部分钓株，也不是Java虛擬機(jī)規(guī)范中定義的內(nèi)存區(qū)域实牡。
??在JDK1.4中新加入的NIO（New Input/Output）類，引入了一種基于通道（Channel）與緩沖區(qū)（Buffer）的I/O方式轴合，它可以使用Native函數(shù)庫直接分配堆外內(nèi)存创坞，然后通過一個存儲在Java堆中的DirectByteBuffer對象作為這塊內(nèi)存的引用進(jìn)行操作。這樣能在一些場景中顯著提高性能受葛，因為避免了在Java堆和Native堆中來回復(fù)制數(shù)據(jù)题涨。
??直接內(nèi)存不受Java堆大小的限制，但是总滩，既然是內(nèi)存纲堵，肯定還是會受到本機(jī)總內(nèi)存大小及處理器尋址空間的限制。Java各個內(nèi)存區(qū)域總和+直接內(nèi)存大于物理內(nèi)存限制時闰渔，也會導(dǎo)致內(nèi)存動態(tài)擴(kuò)展時OutOfMemoryError異常席函。
