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（一）java內(nèi)存區(qū)域管理
C/C++每一個new操作都需要自己去delete/free，而java里面有虛擬機自動管理內(nèi)存扇苞，不容易出現(xiàn)內(nèi)存泄漏或者溢出的問題阴幌，但是不容易出現(xiàn)不代表不出現(xiàn)，了解虛擬機怎么使用和管理內(nèi)存是十分重要的是绊谭，對程序優(yōu)化或者問題排查有幫助。
運行時區(qū)域主要分為：
- 線程私有：
- 程序計數(shù)器:
Program Count Register,線程私有汪拥，沒有垃圾回收 - 虛擬機棧:
VM Stack达传，線程私有，沒有垃圾回收 - 本地方法棧:
Native Method Stack,線程私有，沒有垃圾回收
- 程序計數(shù)器:
- 線程共享：
- 方法區(qū):
Method Area宪赶，以HotSpot為例宗弯，JDK1.8后元空間取代方法區(qū)，有垃圾回收搂妻。 - 堆:
Heap罕伯，垃圾回收最重要的地方。
- 方法區(qū):
1.1 程序計數(shù)器
空間很小叽讳，當(dāng)前線程執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器（線程獨有追他，指示當(dāng)前執(zhí)行到哪，下一步需要執(zhí)行哪一個字節(jié)碼）岛蚤，分支邑狸，循環(huán)，跳轉(zhuǎn)涤妒，異常處理单雾，線程恢復(fù)都需要依賴它。
線程私有：java多線程其實是線程輪流切換并分配處理器執(zhí)行時間的方式實現(xiàn)她紫，一個核一個具體的時間點硅堆，只會執(zhí)行一個線程的指令。線程切換需要保存和恢復(fù)正確的執(zhí)行位置（保護和恢復(fù)現(xiàn)場）贿讹，所以不同的線程需要不同的程序計數(shù)器渐逃。
- 執(zhí)行
java方法時，程序計數(shù)器記錄的是正在執(zhí)行的字節(jié)碼指令地址 - 執(zhí)行
Native方法民褂，程序計數(shù)器為空
唯一一個沒有規(guī)定任何OutOfMemory的區(qū)域茄菊，也沒有GC（垃圾回收）。
1.2 虛擬機棧
線程私有赊堪，生命周期和線程一樣面殖，主要是記錄該線程Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型。虛擬機棧里面放著好多棧幀哭廉。注意虛擬機棧脊僚，對應(yīng)是Java方法，不包括本地方法遵绰。
一個Java方法執(zhí)行會創(chuàng)建一個棧幀辽幌，一個棧幀主要存儲：
- 局部變量表
- 操作數(shù)棧
- 動態(tài)鏈接
- 方法出口
每一個方法調(diào)用的時候，就相當(dāng)于將一個棧幀放到虛擬機棧中（入棧）街立，方法執(zhí)行完成的時候舶衬，就是對應(yīng)著將該棧幀從虛擬機棧中彈出（出棧）埠通。
每一個線程有一個自己的虛擬機棧赎离，這樣就不會混起來，如果不是線程獨立的話端辱，會造成調(diào)用混亂梁剔。
大家平時說的java內(nèi)存分為堆和棧虽画，其實就是為了簡便的不太嚴謹?shù)恼f法，他們說的棧一般是指虛擬機棧荣病，或者虛擬機棧里面的局部變量表码撰。
局部變量表一般存放著以下數(shù)據(jù)：
- 基本數(shù)據(jù)類型（
boolean,byte,char,short,int,float,long,double） - 對象引用（reference類型，不一定是對象本身个盆，可能是一個對象起始地址的引用指針脖岛，或者一個代表對象的句柄，或者與對象相關(guān)的位置）
- returAddress（指向了一條字節(jié)碼指令的地址）
局部變量表內(nèi)存大小編譯期間確定颊亮，運行期間不會變化柴梆。空間衡量我們叫Slot（局部變量空間）终惑。64位的long和double會占用2個Slot绍在，其他的數(shù)據(jù)類型占用1個Slot。
異常：
- StackOverflowError：線程請求的棧深度大于虛擬機允許的深度
- OutOfMemoryError：內(nèi)存不足
1.3 本地方法棧
和虛擬機棧類似雹有，對應(yīng)本地方法偿渡，Native，虛擬機規(guī)范允許語言霸奕，使用方式和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同溜宽，有些可能將虛擬機棧和本地方法棧合并。
異常與虛擬機棧一致：
- StackOverflowError：線程請求的棧深度大于虛擬機允許的深度
- OutOfMemoryError：內(nèi)存不足
1.4 java堆
堆是內(nèi)存管理最大的一塊质帅，線程共享坑质。
虛擬機規(guī)范中說，所有的對象實例和數(shù)組都要在堆上分配临梗。但是實際上不是所有的對象都在堆上分配涡扼，這個和JIT編譯器的發(fā)展和逃逸分析技術(shù)相關(guān)。Why盟庞？
// TODO
堆的細分：新生代吃沪，老年代，再細分有Eden什猖，F(xiàn)rom survivor票彪，To survivor等。
堆中也有可能有線程私有的區(qū)域不狮，分配緩沖區(qū)降铸。
物理上可以不連續(xù)，但是邏輯上是連續(xù)的摇零。
異常：
- OutOfMemoryError：內(nèi)存不足
1.5 方法區(qū)
名為非堆推掸，但是實際和堆一樣，是線程共享的區(qū)域，主要存貯以下信息：
- 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
方法區(qū)不等于永久代谅畅，指示Hotspot虛擬機將GC分代收集拓展到方法區(qū)登渣，也就是用永久代實現(xiàn)了方法區(qū)，而其他的虛擬機不一定毡泻，不是固定的胜茧。JDK1.7將永久代的字符串常量移出了。
方法區(qū)回收垃圾的效果不是很好仇味，可以選擇不回收呻顽，虛擬機可以決定，當(dāng)然也可能發(fā)生內(nèi)存泄漏丹墨。
異常：
- OutOfMemoryError：內(nèi)存分配異常
1.5.1 運行時常量池
運行時常量池時方法區(qū)的一部分芬位，但是不是全部，Class文件主要包括：
- 類的版本
- 字段
- 方法
- 接口
- 常量池带到，存放編譯產(chǎn)生的字面量和符號引用昧碉，一般除了描述Class文件的符號引用，還有直接引用也在里面揽惹。是動態(tài)的被饿，運行時可以產(chǎn)生，比如String.intern()方法搪搏。
異常：
- OutOfMemoryError：內(nèi)存分配異常
（二）直接內(nèi)存
不是虛擬機運行時數(shù)據(jù)區(qū)狭握，也不是規(guī)范規(guī)定的區(qū)域，但是使用頻繁且可能會有OutOfMemoryError：內(nèi)存分配異常出現(xiàn)疯溺。
比如论颅，NIO（1.4）基于Channel與Buffer的I/O，可以用Native函數(shù)直接分配堆外內(nèi)存囱嫩，通過存儲在Java堆中的DirectByteBuffer對象作為引用來操作恃疯，提高性能，不需要Java堆和Native堆都來回復(fù)制數(shù)據(jù)墨闲。
直接內(nèi)存受物理的內(nèi)存今妄，或者處理器尋址空間之類的限制。
本文系JVM學(xué)習(xí)相關(guān)筆記鸳碧，整理來自周志明老師的《深入理解Java虛擬機》盾鳞，無比欽佩，強烈推薦瞻离！
【作者簡介】：
秦懷腾仅，公眾號【秦懷雜貨店】作者，技術(shù)之路不在一時套利，山高水長推励，縱使緩慢鹤耍，馳而不息。這個世界希望一切都很快吹艇，更快，但是我希望自己能走好每一步昂拂，寫好每一篇文章受神，期待和你們一起交流。
