JVM_java内存区域

运行时数据区域

java 虚拟机的内存区域有各自的创建和销毁时间，如，栈，程序计数器依赖于线程的启动，而方法区和堆随着 java 虚拟机的启动而存在。

程序计数器

程序计数器可以理解为，保存当前字节码执行的行号，cpu 按照程序计数器的指示，有序地执行代码逻辑。当线程恢复时，也需要程序计数器指示，线程被挂起前的执行位置。

因此，每个线程都有一个程序计数器，来保证线程切换后的恢复。

如果执行的是 native 方法，程序计数器为空。

java 虚拟机栈

虚拟机栈也是线程私有的区域，程序运行时，执行方法的调用之前，会将所有参数入栈，被调用的方法，按照所需要的参数个数，从栈中取用。方法调用完毕，则会出栈。

异常情况

• 线程请求的栈深度大于虚拟机允许的最大深度，如递归，死循环（方法迟迟无法执行完毕，参数不断入栈）
• 动态扩展时申请不到足够的内存

本地方法栈

本地方法栈用于存放 native 方法的参数

java 堆

用于存放对象实例，java 堆是线程共享的。
java 堆中的区域还能再细分，比如新生代，老年代。划分的目的主要是为了内存回收。

异常情况：OOM

• 内存泄露：对象得不到回收，无法释放已申请的内存空间
• 内存溢出：申请不到足够的空间

方法区

与 java 堆一样，属于线程共享的区域，存放编译后的代码数据，如加载的类信息，常量，静态变量等。

常量池

属于方法区的一部分

HotSpot 虚拟机对象

内存分配

分配方式

• 指针碰撞：假设堆中内存规整，用过的放在一边，没用过的放另一边，那么内存的分配就是移动指针，找到一块没用的区域。
• 空闲列表：虚拟机维护一张列表，记录哪些内存块可用。

java 堆是否规整，取决于垃圾收集器。

线程安全

• 对分配内存的动作进行同步处理（原子性操作）
• 将内存分配的动作按照线程划分在不同的空间中执行

对象的内存布局

对象在内存中的布局可以分为：对象头，实例数据，对齐填充

对象头

• 储存运行时的自身数据，如哈希码，锁状态标志
• 类型指针，指向元数据

实例数据

对象真正存储的有效信息，代码中定义的各种类型的字段内容

对齐填充

占位符

对象的访问定位

对象的访问方式由虚拟机决定

• 句柄：java 堆中划分出句柄池，reference 中指向句柄地址，句柄包含对象的实例数据和类型数据地址

• 直接指针：reference 直接指向对象的实例数据，而实例数据中包含类型数据的地址

使用句柄的好处是，句柄比较稳定，如果对象被移动，只需要修改句柄而不用修改 reference，使用指针的好处是速度快，节省了指针定位的时间开销。