Java虚拟机JVM中的内存区域的介绍

概述

jvm内存分为几个区域：
- 程序计数器
- 虚拟机栈
- 本地方法栈
- 堆
- 方法区
- 运行时常量池
- 直接内存

这些内存区域是在Java进程中细分的，为java程序提供服务
不同的区域存储的内容不一样，生命周期的也不一样

内存区域
程序计数器
这个就跟处理器中的程序计数器的功能差不多，是记录下一条字节码的地址
不过处理器的程序计数器是为进程服务的，jvm中的程序计数器是为线程服务的
所以jvm的程序计数器是线程私有的，声明周期和线程相同，各线程之间的程序计数器互不干扰
因为是记录下一条字节码的地址，所以不对java中native方法服务，native方法会直接开启一个进程，由cpu中的程序计数器来控制
程序计数器是jvm中唯一不会抛出OutOfmemoryError的区域

虚拟机栈
这个也跟cpu中的栈的作用差不多，进入方法时，在栈中入栈一个栈帧，栈帧中记录着局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口。当退出这个方法时，出栈当前栈帧
虚拟机栈因为面向方法服务，所以他是线程私有的

局部变量表
局部变量表中记录着方法中的局部变量的类型(如int,boolean,char,…,引用类型)和这个变量的内存地址

操作数栈
操作数栈相当于cpu中的通用寄存器，存放着被逻辑运算单元处理的值，很多指令都需要从这个区域读取值(add,cmp,mov,…)

方法出口
这里记录着处理完当前方法之后，执行的下一条指令的地址

本地方法栈
本地方法栈其实跟虚拟机栈差不多，只不过是面向native方法服务，虚拟机栈只对字节码服务

堆
这个区域是绝大多数对象生活的地方。自然也是垃圾收集器的重点照顾对象。
该区域负责存储对象的实例，在这里进行对象的内存空间的分配。因为绝大多数对象都生活在这里，所以他是所有线程共享的区域。
堆还细分为新生代区域和老生代区域。新生代区域主要存活的是“朝生夕死”的对象，频繁的出生，又频繁的被消灭，这是被垃圾收集器集火的区域。老生代区域存活的需要稳定存活的对象，所以垃圾收集器比较少光顾这里。
绝大多数对象是存活时间较短的，既生活在新生代。所以新生代区域通常比老生代区域要大。

方法区
方法区记录着已加载类的信息。如全限定名（包名+类名）、方法、字段、描述符、参数、常量、静态变量。此区域也是被所有线程共享。
这个区域还有一个名称——永生代，意味着这个区域很少被清理。因为类的可清理幅度很小，以及判断一个类是否是不再被需要的类要求比较苛刻，所以垃圾收集器很少清理这个区域。

运行时常量池
这个区域记录着编译期生成的字面量和符号引用。同样也是被所有线程共享的。

字面量
字面量包括是被双引号”“标明的字符串，以及在代码中写死的一些基本数据类型，这些都属于常量。
在jdk1.6，运行时常量池是属于方法区的一部分。发现一个常量，首先检查运行时常量池中是否已经存放了这个常量，如果没有存放，则复制一份到运行时常量池中。以后每一次试图创建相同值的常量，都直接引用运行时常量池。
从jdk1.7开始，运行时常量池已经划分到了堆中。对于首次出现的常量，不再复制到运行时常量池，而是在运行时常量池中保留一份引用，指向首次出现常量的内存地址。

直接内存
这个区域其实上不是jvm的一部分，而且属于其他进程的。当调用一个native方法的时候，就可能会产生一份直接内存。
直接内存指的是在native方法中使用的那一块内存空间。比如NIO操作，它是使用native方法来读写文件的，这时就会产生一份直接内存指向读写文件的内存（缓存）。
注意直接内存并不在jvm中，但是会在jvm堆中保持一个引用，指向内存空间的直接内存。这样就避免了类似NIO操作频繁的从内存空间和java堆中来回复制数据。