第二章：Java内存区域与内存溢出异常

一、运行时数据区域

首先上图，想必大家都很想吐槽，这张图我都要看烂了。

程序计数器

线程私有。

它是程序控制流的指示器，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能，均需要依赖这个计数器来完成。

虚拟机栈

线程私有。

虚拟机栈也就是我们常说的堆栈中的栈。多指局部变量表和TLAB（Thread Local Allocation Buffer：线程私有的分配缓冲区）。

每个方法被执行的时候，Java虚拟机都会同步创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完毕的过程，就对应着一个栈帧在JVM栈中从入栈到出栈的过程。这就意味着虚拟机栈的生命周期与线程相同。

本地方法栈

本地Native服务。

Java堆

线程共享。

堆得描述为：“ 所有对象的实例以及数组都应当在堆上分配 ”。
因此也会有资料称呼Java堆为GC堆。

方法区

线程共享。

用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态常量、即时编译后的代码缓存等数据。

永久代历史介绍：
说到方法区，就不得不说一下永久代。

JDK8以前，许多程序员都喜欢称呼方法区为永久代，其实这两者并不是等价的。《Java虚拟机规范》只是规定了有方法区这么个概念和它的作用，并没有规定如何去实现它。那么，在不同的 JVM 上方法区的实现肯定是不同的了。同时大多数用的JVM都是Sun公司的HotSpot。在HotSpot上把GC分代收集扩展至方法区，或者说使用永久代来实现方法区。换句话说：方法区是一种规范，永久代是Hotspot针对这一规范的一种实现。

而从现在回顾以前，当年使用永久代来实现方法区并不是一个好主意，这导致了Java应用更容易遇到内存溢出OOM（永久代 -XX:MaxPermSize 的上限，即使不设置也有默认大小。而J9和JRockit只要没有触碰到进程可用内存上限，如32位系统中4GB限制，就不会出问题，因为J9和JRockit不存在永久代这种说法）。例如使用String::intern(); 最后会解释。

当Oracle收购了BEA的JRockit的所有权后，准备把JRockit的优秀的功能，移植到HotSpot中，但由于二者方法区的实现不同，存在诸多的困难，但考虑到HotSpot未来的发展，

HotSpot的开发团队在JDK6的时候，就有计划放弃永久代，逐步改为采用本地内存来实现方法区了。

到了JDK7，已经把原本放在永久代的字符串常量池、静态变量等移出。

而到了JDK8，最终完全废弃了永久代的概念，改用与JRockit、J9一样在本地内存中实现的元空间来代替，把JDK7中永久代剩余的内容，主要是类型信息全部移到元空间中。

回到刚刚说起的 String::intern(); jdk7 版本对 intern 操作和常量池都做了一定的修改。主要包括2点：
（1）将String常量池从 Perm 区移动到了 Java Heap区。
（2）String::intern() 方法，如果存在堆中的对象，会直接保存对象的引用，而不会重新创建对象。

运行时常量池（方法区一部分）

编译期生成的各种字面量与符号引用。

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表，用于存放编译期生成的各种字面量与符号引用，这部分内容将在类加载后存放在方法区的运行时常量池中。

直接内存

并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是《Java虚拟机规范》中定义的内存区域。这里讲到是因为JDK1.4新加入了NIO，它可以使用Native函数库直接分配堆外内存。

显然，本机的直接内存不会受到Java堆得大小限制，但是，既然是内存，则肯定还是会受到本机总内存（包括物理内存、SWAP分区或者分页文件）大小以及处理器寻址空间的限制，一般服务器管理员配置虚拟机参数的时候，会根据实际内存区设置 -Xmx 等参数信息，但经常忽略直接内存，使得各个区域总和大于物理内存限制（包括物理和操作系统级的限制），从而导致动态扩展是出现OutOfMemoryError异常。

总结：

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第二章：Java内存区域与内存溢出异常

一、运行时数据区域

程序计数器

虚拟机栈

本地方法栈

Java堆

方法区

运行时常量池（方法区一部分）

直接内存

总结：

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