Java虛擬機器記憶體區域劃分

我們知道，Java虛擬機器在Java程式執行時會將其所管理的記憶體劃分為多個區域。這些區域各自擁有著自己的生命週期與作用，下圖為《Java虛擬機器規範（第二版）》所描述分佈圖：

 

一：程式計數器

程式計數器，是一塊較小的記憶體空間，它是當前執行緒所執行位元組碼的行號指示器。不同執行緒之間，有著各自的計數器。彼此互不干擾，屬於執行緒私有。此外，在本區域不會出現OutOfMemoryError，也是唯一一個不會出現該異常的區域。

二：虛擬機器棧

Java虛擬機器棧，也是執行緒私有，其生命週期與執行緒相同。虛擬機器棧描述了Java方法執行模型，說明了Java方法執行過程中，會建立一個棧幀，用於儲存區域性變數表，運算元棧，動態連結，方法出口等相關資訊，方法執行的一個完整過程，代表著棧幀在棧中的入棧和出棧過程。在粗糙的棧和堆的分配認知裡，程式設計師所關注的棧，其實嚴格意義上多數指的就是虛擬機器棧中的區域性變數表。區域性變數表儲存的是基本變數型別，物件引用型別，returnAdress型別。區域性變數表所需記憶體空間，在編譯期就是確定的。執行時不會改變。

該區域可能發生兩種異常：OutOfMemoryError異常或Stack Overflow異常

三：本地方法棧

本地方法棧與虛擬機器棧類似，但其服務物件為Native方法，不一樣的虛擬機器可能會把兩者合二為一

四：Java堆

Java堆理論上是虛擬機器記憶體最大的一塊區域，其所為各個執行緒共享。它唯一的目的就是存放各物件例項，所以在當前的虛擬機器中，幾乎所有的物件都是在該區域分配。該區域在物理空間不連續，保留邏輯空間連續即可，同時，該區域可以擴充。

Java堆是作為垃圾回收的主要區域，基於不同的垃圾回收演算法機制，可能該區域詳細劃分並不一樣；這裡主要說明分代收集演算法的詳細劃分。如圖是分代收集演算法下的堆記憶體詳細劃分圖：

此處我們僅做分代劃分說明，垃圾回收詳細，待下次說明。

五：方法區

該區域同樣為各執行緒共享區域，主要存放裝載的類資訊，常量，靜態變數，即時編譯的位元組碼等資訊。Java虛擬機器規範對該區域保留最大的寬鬆要求，Java虛擬機器規範將此區域描述為堆的邏輯部分，但事實上，這塊區域有自己獨特的性質。儘管該區域存在垃圾回收的機率小，但還是會有一部分東西被回收。在本區域，被回收的目標主要針對常量池與型別的解除安裝。

該區域同樣可能發生OutOfMemoryError異常。

六：執行時常量池

常量池，是屬於方法區的一部分，用於存放編譯期生成的各種字面量與符號引用。執行時常量池具備動態性，執行時新的常量，也可以存入常量池中，可能發生OutOfMemoryError異常。

 

參考：

          周志明：《深入理解Java虛擬機器（JVM高階特性與最佳實踐）》