Java內(nèi)存區(qū)域
java虛擬機(jī)在執(zhí)行java程序的過(guò)程中會(huì)把它所管理的內(nèi)存劃分成很多個(gè)不同的數(shù)據(jù)區(qū)域。這些區(qū)域都有各自的用途，以及創(chuàng)建和銷(xiāo)毀的時(shí)間，有的區(qū)域隨著虛擬機(jī)進(jìn)程的啟動(dòng)而存在，有些區(qū)域則是依賴(lài)用戶(hù)線(xiàn)程的啟動(dòng)和結(jié)束而建立和銷(xiāo)毀。Java虛擬機(jī)規(guī)范中把java虛擬機(jī)所管理的內(nèi)存劃分為以下幾個(gè)區(qū)域。
托福答案 一、程序計(jì)數(shù)器（Program Counter Register）
程序計(jì)數(shù)器是一塊較小的內(nèi)存空間，它的作用是當(dāng)前所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號(hào)指示器。它是線(xiàn)程私有的，即各個(gè)線(xiàn)程都有獨(dú)立的程序計(jì)數(shù)器。
如果線(xiàn)程正在 執(zhí)行一個(gè)java方法，這個(gè)計(jì)數(shù)器記錄的是正在執(zhí)行的虛擬機(jī)字節(jié)碼指令的地址；如果正在執(zhí)行的是native方法，則這個(gè)計(jì)數(shù)器是空（undefined）。
此內(nèi)存區(qū)域是唯一的一個(gè)不會(huì)拋出OutOfMemoryError異常的區(qū)域。
二、java虛擬機(jī)棧（Java Virtual Machine Stacks）
我們可能經(jīng)常聽(tīng)到說(shuō)java內(nèi)存分為堆內(nèi)存和棧內(nèi)存，其實(shí)這個(gè)說(shuō)法中的棧內(nèi)存是指java虛擬機(jī)棧中的局部變量表部分。
Java虛擬機(jī)棧描述的是java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個(gè)方法被執(zhí)行時(shí)都會(huì)同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)棧幀（Stack Frame），用于存儲(chǔ)局部變量表、操作棧、動(dòng)態(tài)鏈接、方法出口等信息。每一個(gè)方法被調(diào)用直到執(zhí)行完成的過(guò)程，就對(duì)應(yīng)著一個(gè)棧幀在虛擬機(jī)棧中從入棧到出棧的過(guò)程。Java虛擬機(jī)棧也是線(xiàn)程私有的，生命周期也線(xiàn)程相同。
局部變量表存放的類(lèi)型包括以下三種：
1、 編譯期可知的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型：boolean、byte、char、short、int、float、long、double共8 種類(lèi)型；
2、 對(duì)象引用：即reference類(lèi)型，它存放的是一個(gè)指向堆中對(duì)象起始地址的引用指針，或一個(gè)代表對(duì)象的句柄或者其他與此對(duì)象相關(guān)的位置，根據(jù)虛擬機(jī)的不同實(shí)現(xiàn)而不同；
3、 returnAddress類(lèi)型：存放指向一條字節(jié)碼指令的地址；
局部變量表所需的內(nèi)存空間在編譯期間完成分配，當(dāng)進(jìn)入一個(gè)方法時(shí)，這個(gè)方法需要在幀中分配多大的局部變量表空間是完全確定了的，方法在運(yùn)行期間不會(huì)改變局部變量表的大小。
Java虛擬機(jī)棧會(huì)拋出兩種異常：
1、 OutOfMemoryError異常：如果虛擬本可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，當(dāng)擴(kuò)展時(shí)無(wú)法申請(qǐng)到足夠的內(nèi)存時(shí)拋出；
2、 StackOverflowError異常：如果線(xiàn)程請(qǐng)求的棧深度大于虛擬機(jī)所允許的深度時(shí)拋出；
三、本地方法棧（Native Method Stacks）
本地方法棧與虛擬機(jī)棧的作用相似，它是為虛擬機(jī)在執(zhí)行native方法時(shí)服務(wù)，而虛擬機(jī)棧是為虛擬機(jī)執(zhí)行java方法服務(wù)。此內(nèi)存區(qū)域也會(huì)拋出OutOfMemoryError異常和StackOverflowError異常。
四、java堆（Java Heap）
java堆是用于存放對(duì)象實(shí)例和數(shù)組。它是java虛擬機(jī)管理的內(nèi)存中最大的一塊，被所有線(xiàn)程共享，在虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建，也是垃圾收集器管理的要區(qū)域，幾乎所有的對(duì)象實(shí)例都在這里分配內(nèi)存。
如果垃圾收集器采用的是分代收集它還，它還可以細(xì)分為新生代和老年代，再細(xì)致一點(diǎn)的有Enden空間、From Survivor空間、To Survivor空間等。
java堆可以處理物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中，只要邏輯上連續(xù)即可。在實(shí)現(xiàn)時(shí)既可以實(shí)現(xiàn)豐固定大小的，也可以是可擴(kuò)展的。如果是可擴(kuò)展的，可以通過(guò)-Xms和-Xmx來(lái)指定最小和最大值，如果-Xms和-Xmx的值相等，則相當(dāng)于不可擴(kuò)展了。如果堆中沒(méi)有內(nèi)存可完成實(shí)例分配，此內(nèi)存區(qū)域會(huì)拋出OutOfMemoryError異常。
托福答案 五、方法區(qū)
方法區(qū)用于存放已被虛擬機(jī)加載的類(lèi)信息、常量、靜態(tài)變量、即時(shí)編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。它是堆的一個(gè)邏輯部分，是各個(gè)線(xiàn)程共享的內(nèi)存區(qū)域。如果是sun的HotSpot虛擬機(jī)，它也叫做永久代（Permanent Generation），如果方法區(qū)無(wú)法滿(mǎn)足內(nèi)存分配需求時(shí)，會(huì)拋出OutOfMemoryError異常。
托福改分 方法區(qū)中的運(yùn)行時(shí)常量池（RuntimeConstant Pool），用于存放編譯期生成的各種字面量和符號(hào)引用，它在類(lèi)加載后存放到運(yùn)行時(shí)常量池中。
運(yùn)行時(shí)常量池具有動(dòng)態(tài)性，即常量不一定只在編譯期產(chǎn)生，在運(yùn)行期間也可能將新的常量存入池中，比如String類(lèi)的intern（）方法。
六、直接內(nèi)存（DirectMemory）
它不是虛擬機(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。比如在JDK1.4中新加入的NIO類(lèi)，有一種基于通道與緩沖區(qū)的I/O方式，它可以使用native函數(shù)庫(kù)直接分配堆外內(nèi)存，然后通過(guò)一個(gè)存儲(chǔ)在java堆中的DirectByteBuffer對(duì)象作為這塊內(nèi)存的引用進(jìn)行操作。所以直接內(nèi)存不會(huì)受到j(luò)ava堆大小的限制，但會(huì)受到本機(jī)總內(nèi)存的大小及處理器尋址空間的限制。它也會(huì)拋出OutOfMemoryError異常。