概述
????經(jīng)歷過滴滴（小桔）特碳、美團(tuán)和京東面試，基本上必問知識(shí)點(diǎn)就是Java虛擬機(jī)內(nèi)存區(qū)域劃分和生命周期贴浙，今天就為大家著重介紹一下技掏，Java虛擬機(jī)有哪些內(nèi)存區(qū)域以及對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)內(nèi)容和生命周期。
????在Java虛擬機(jī)自動(dòng)內(nèi)存管理機(jī)制的幫助下兴溜，程序員雖然已經(jīng)不需要為每一個(gè)new操作去手動(dòng)分配空間和回收侦厚；不過也正是因?yàn)槌绦騿T把內(nèi)存控制的權(quán)力交給了虛擬機(jī)，如果一旦出現(xiàn)內(nèi)存泄漏和溢出方面的問題拙徽，如果不了解虛擬機(jī)是怎么使用內(nèi)存的刨沦，那么排查錯(cuò)誤將會(huì)成為一項(xiàng)異常艱難的工作。
運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域
????Java虛擬機(jī)在執(zhí)行程序的過程中會(huì)把它所管理的內(nèi)存劃分為若干個(gè)不同的數(shù)據(jù)區(qū)域膘怕。如下圖所示：
程序計(jì)數(shù)器
????程序計(jì)數(shù)器（Porgram Counter Register）是一塊較小的內(nèi)存空間想诅，它可以看作是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)指示器。
????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(shí)間的方式來實(shí)現(xiàn)的淳蔼，因此侧蘸，為了多線程切換后能恢復(fù)到正確的執(zhí)行位置裁眯，每條線程都需要有一個(gè)獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器鹉梨，各條線程之間計(jì)數(shù)器互不影響，獨(dú)立存儲(chǔ)穿稳，我們稱這類內(nèi)存區(qū)域?yàn)椤熬€程私有”的內(nèi)存存皂。
????此內(nèi)存區(qū)域是唯一一個(gè)再Java虛擬機(jī)規(guī)范中沒有規(guī)定任何OutOfMemoryError情況的區(qū)域。
Java虛擬機(jī)棧
????與程序計(jì)數(shù)器一樣，Java虛擬機(jī)棧（Java Virtual Machine Stacks）也是線程私有的旦袋，它的生命周期與線程相同骤菠。
????每個(gè)方法在執(zhí)行的同時(shí)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)棧幀（Stack Frame）用于存儲(chǔ)局部變量表、操作數(shù)棧疤孕、動(dòng)態(tài)鏈接商乎、方法出口等信息。對(duì)于棧幀內(nèi)存儲(chǔ)如此之多的信息祭阀，往往不需要過多的關(guān)注鹉戚，我們只需要知道，其中专控，局部變量表存放了編譯期可知的基本數(shù)據(jù)類型（boolean抹凳、byte、char伦腐、short赢底、int、float柏蘑、long幸冻、double）、對(duì)象引用（reference類型）和returnAddress類型咳焚。
????在虛擬機(jī)規(guī)范中嘁扼，對(duì)這個(gè)區(qū)域規(guī)定了兩種異常情況：
????1、StackOverflowError異常黔攒，線程請(qǐng)求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的深度趁啸；
????2、OutOfMemoryError異常督惰，虛擬機(jī)棧擴(kuò)展時(shí)無法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存不傅；
本地方法棧
????本地方法棧（Native Method Stack）與虛擬機(jī)棧發(fā)揮的作用非常相似，它們之間的區(qū)別不過是虛擬機(jī)棧為虛擬機(jī)執(zhí)行Java方法（也就是字節(jié)碼）服務(wù)赏胚，而本地方法棧則為虛擬機(jī)使用到的Native方法服務(wù)访娶。
????與虛擬機(jī)棧一樣，本地方法棧區(qū)域也會(huì)拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError異常觉阅。
Java堆
????Java堆（Java Heap）是虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存中最大的一塊崖疤。Java堆被所有線程共享，在虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建典勇。根據(jù)Java虛擬機(jī)規(guī)范規(guī)定劫哼，Java堆可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，只要邏輯上連續(xù)即可割笙，就像磁盤空間一樣权烧。
????所有的對(duì)象實(shí)例以及數(shù)組都要在堆上分配（但隨著JIT編譯器的發(fā)展與逃逸分析技術(shù)的逐漸成熟眯亦，棧上分配、標(biāo)量替換優(yōu)化技術(shù)般码，所有對(duì)象都分配在堆上也逐漸變得不是那么“絕對(duì)”了）妻率。
????Java堆是垃圾收集器管理的主要區(qū)域，因此很多時(shí)候也被稱為“GC堆”（Garbage Collected Heap板祝，慶幸沒有被翻譯成“垃圾堆”）宫静。從內(nèi)存回收的角度來看，Java堆還可以細(xì)分為：新生代和老年代券时；再細(xì)致一點(diǎn)的有：Eden空間囊嘉、From Survivor空間、To Survivor空間等革为。
????當(dāng)堆中沒有內(nèi)存完成實(shí)例分配扭粱，且堆也無法再擴(kuò)展時(shí)，將會(huì)拋出OutOfMemoryError異常震檩。
方法區(qū)
????方法區(qū)（Method Area）與Java堆一樣琢蛤，是各個(gè)線程共享的內(nèi)存區(qū)域，它用于存儲(chǔ)已被虛擬機(jī)加載的類信息抛虏、常量博其、靜態(tài)變量、即使編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)迂猴。
????Java虛擬機(jī)規(guī)范對(duì)方法區(qū)的限制非常寬松慕淡，除了和Java堆一樣不需要連續(xù)的內(nèi)存和可以選擇固定大小或者可擴(kuò)展外，還可以選擇不實(shí)現(xiàn)垃圾收集沸毁。
????根據(jù)Java虛擬機(jī)規(guī)范的規(guī)定峰髓，當(dāng)方法區(qū)無法滿足內(nèi)存分配需求時(shí)，將拋出OutOfMemoryError異常息尺。
????以上五大塊是常見的Java虛擬機(jī)內(nèi)存區(qū)域携兵，熟悉掌握以上五大塊內(nèi)存的劃分，我們足以應(yīng)對(duì)各類面試了搂誉，但Java虛擬機(jī)并不僅有著五大塊徐紧；接下來要介紹的兩個(gè)也可以適當(dāng)了解一下。
運(yùn)行時(shí)常量池
????運(yùn)行時(shí)常量池（Runtime Constant Pool）是方法區(qū)的一部分炭懊。Class文件中除了有類的版本并级、字段、方法侮腹、接口等描述信息外嘲碧，還有一項(xiàng)信息是常量池（Constant Pool Table），用于存放編譯期生成的各種字面量和符號(hào)引用凯旋。
????運(yùn)行時(shí)常量池相對(duì)于Class文件常量池的另外一個(gè)重要特征是具備動(dòng)態(tài)性呀潭，Java語言并不要求常量一定只有編譯期才能產(chǎn)生钉迷，運(yùn)行期間也可能將新的常量放入池中至非，比如String類和intern()方法钠署。
????運(yùn)行常量池是方法區(qū)的一部分，自然會(huì)受到方法區(qū)內(nèi)存的限制荒椭，當(dāng)常量池?zé)o法再申請(qǐng)內(nèi)存時(shí)會(huì)拋出OutOfMemoryError異常谐鼎。
直接內(nèi)存
????直接內(nèi)存（Direct Memory）并不是虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的一部分，也不是Java虛擬機(jī)規(guī)范中定義的內(nèi)存區(qū)域趣惠。在JDK1.4中新加入的NIO（New Input/Output）類狸棍，引入了一種基于通道（Channel）與緩沖區(qū)（Buffer）的I/O方式，它可以使用Native函數(shù)庫直接分配堆外內(nèi)存味悄，然后通過一個(gè)存儲(chǔ)在Java堆中的DirectButeBuffer對(duì)象作為這塊內(nèi)存的引用進(jìn)行操作草戈。
????顯然本機(jī)直接內(nèi)存分配不會(huì)受到Java堆大小的限制，但是既然是內(nèi)存侍瑟，肯定會(huì)受到本機(jī)總內(nèi)存大小以及處理器尋址空間的限制唐片。
????當(dāng)各個(gè)內(nèi)存區(qū)域總和大于物理內(nèi)存限制，無法動(dòng)態(tài)擴(kuò)展時(shí)會(huì)出現(xiàn)OutOfMemoryError異常涨颜。
總結(jié)
????程序計(jì)數(shù)器费韭、虛擬機(jī)棧、本地方法棧庭瑰、堆和方法區(qū)星持，這五大塊是面試中虛擬機(jī)內(nèi)存區(qū)域的常見問題；而對(duì)于深入了解虛擬機(jī)內(nèi)存弹灭，我們還需要知道運(yùn)行是常量池和直接內(nèi)存督暂；尤其是遇到OutOfMemoryError異常，卻無法定位問題時(shí)穷吮，我們應(yīng)該考慮直接內(nèi)存的占用是否超出了物理內(nèi)存限制损痰。
