**Java内存存放区域与内存溢出异常(一)**
Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域,这些区域都有着各自的用途,以及创建和销毁的时间,有的区域随着虚拟机进程的启动而存在,有些区域则是依赖于用户进程的启动和结束而建立和销毁,java虚拟机所管理的内存将会包括以下几个运行时数据区域,如图一。
1、在这里先介绍程序计数器
程序计数器(Program Counter Register)是一块内存较小的内存空间,它的作用可以看作是当
前线程所执行的字节码的行号指示器,在虚拟机的概念模型中,字节码解释器工作时就是通过改变这个
计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能
都需要依赖这个计数器来完成。
由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器执行时间的方式来实现的,在任何一个确定的时刻,
一个处理器只会执行一条线程中的指令,因此,为了切换后能恢复正确的执行位置,每条线程都需要一个独立的程序计数器,
各条线程之间的计数器互不影响,独立存储,我们称这类内存存放区域为“线程私有的内存”。
Java虚拟机栈
Java虚拟机(Java Virtual Machine Stacks)与程序计数器相同,也是线程私有的,它的生命周期与线程,
虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型,每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧,用于存储局部变量表、
操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机从入
栈到出栈的过程。
局部变量表存放了八种基本数据类型(int,double,float,byte,char,short,long,boolean),以及对象引用
(reference类型,它不等同于对象本身,根据不同的虚拟机实现,它可能是一个指向对象起始地址的引用指针,
也可能指向一个代表对象的句柄或者其他与此对象相关的位置)和returnAddress类型(指向一条字节码指令的地址).
3、本地方法栈
本地方法栈(Native Method Stacks)与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的,其区别不过是虚拟机所执行的
Java方法服务,而本地方法栈则是为虚拟机使用的Native方法服务,虚拟机规范中对本地方法栈中的方法使用的
语言、使用方式、与数据结构并没有强制规定,因此具体的虚拟机可以自由实现它。
4、Java堆
Java堆(Java Heap)是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块,Java堆是被所有是被所有线程共享的一块内
存区域,在虚拟机启动时创建,此内存区域的唯一目的就是存放对象实例,几乎所有的对象实例都在这里分配内存,
这一点在Java虚拟机规范中描述的是:所有的对象实例以及数组都要在堆上分配,但是随着JIT编译器的发展和逃逸
分析技术逐渐成熟,栈上分配、标量替换优化技术都将会导致一些微妙的变化发生,所有的对象都分配在堆上也渐渐
变得不是那么绝对了。
Java堆是垃圾收集器管理的主要区域,因此很多时候也被称为GC堆,如果从内存回收的角度来看,由于现在的收
集器都是采用分代收集算法,所以Java堆还可以细分为:新生代和老年代。不过,无论如何划分,都与存放内容无关,
无论哪个区域,存储的都是对象实例,进一步划分的目的是为了更好的回收内存,或者更快的分配内存。
5、方法区
方法区(Method Area)与Java堆一样,是各个线程共享的内存区域,它用于存储已被虚拟机加载的类信息、
常量、静态变量、及时编译器后的代码等数据,虽然Java虚拟机规范是把方法区描述为堆的一个逻辑部分,
但是它却有一个别名叫做Non-Heap(非堆),目的可能是与Java堆区分开来。
6、运行时常量池
运行时常量池(Runtime Constant Pool)是方法区的一部分,Class文件中除了有类的版本、字段、方法、
接口等描述信息外,还有一项信息是常量池(Constant Pool),用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。
运行时常量池相对于Class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性,Java语言并不要求常量一定只
能在编译期产生,也就是并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量池,运行期间也可
能将新的常量放入池中。
Java内存存放区域和内存溢出异常就先讲到这里,下一节再写关于内存溢出所产生的异常。