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摘要：一內(nèi)存區(qū)域虛擬機在運行時，會把內(nèi)存空間分為若干個區(qū)域，根據(jù)虛擬機規(guī)范版的規(guī)定，虛擬機所管理的內(nèi)存區(qū)域分為如下部分方法區(qū)堆內(nèi)存虛擬機棧本地方法棧程序計數(shù)器。
前言在JVM的管控下，Java程序員不再需要管理內(nèi)存的分配與釋放，這和在C和C++的世界是完全不一樣的。所以，在JVM的幫助下，Java程序員很少會關(guān)注內(nèi)存泄露和內(nèi)存溢出的問題。但是，一旦JVM發(fā)生這些情況的時候，如果你不清楚JVM內(nèi)存的內(nèi)存管理機制是很難定位與解決問題的。
一、JVM 內(nèi)存區(qū)域Java虛擬機在運行時，會把內(nèi)存空間分為若干個區(qū)域，根據(jù)《Java虛擬機規(guī)范（Java SE 7 版）》的規(guī)定，Java虛擬機所管理的內(nèi)存區(qū)域分為如下部分：方法區(qū)、堆內(nèi)存、虛擬機棧、本地方法棧、程序計數(shù)器。
1、方法區(qū)
方法區(qū)主要用于存儲虛擬機加載的類信息、常量、靜態(tài)變量，以及編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)。在jdk1.7及其之前，方法區(qū)是堆的一個“邏輯部分”（一片連續(xù)的堆空間），但為了與堆做區(qū)分，方法區(qū)還有個名字叫“非堆”，也有人用“永久代”（HotSpot對方法區(qū)的實現(xiàn)方法）來表示方法區(qū)。
從jdk1.7已經(jīng)開始準備“去永久代”的規(guī)劃，jdk1.7的HotSpot中，已經(jīng)把原本放在方法區(qū)中的靜態(tài)變量、字符串常量池等移到堆內(nèi)存中，（常量池除字符串常量池還有class常量池等），這里只是把字符串常量池移到堆內(nèi)存中；在jdk1.8中，方法區(qū)已經(jīng)不存在，原方法區(qū)中存儲的類信息、編譯后的代碼數(shù)據(jù)等已經(jīng)移動到了元空間（MetaSpace）中，元空間并沒有處于堆內(nèi)存上，而是直接占用的本地內(nèi)存（NativeMemory）。根據(jù)網(wǎng)上的資料結(jié)合自己的理解對jdk1.3~1.6、jdk1.7、jdk1.8中方法區(qū)的變遷畫了張圖如下（如有不合理的地方希望讀者指出）：
去永久代的原因有：
字符串存在永久代中，容易出現(xiàn)性能問題和內(nèi)存溢出。
類及方法的信息等比較難確定其大小，因此對于永久代的大小指定比較困難，太小容易出現(xiàn)永久代溢出，太大則容易導(dǎo)致老年代溢出。
永久代會為 GC 帶來不必要的復(fù)雜度，并且回收效率偏低。
堆內(nèi)存主要用于存放對象和數(shù)組，它是JVM管理的內(nèi)存中最大的一塊區(qū)域，堆內(nèi)存和方法區(qū)都被所有線程共享，在虛擬機啟動時創(chuàng)建。在垃圾收集的層面上來看，由于現(xiàn)在收集器基本上都采用分代收集算法，因此堆還可以分為新生代（YoungGeneration）和老年代（OldGeneration），新生代還可以分為 Eden、From Survivor、To Survivor。
3、程序計數(shù)器程序計數(shù)器是一塊非常小的內(nèi)存空間，可以看做是當(dāng)前線程執(zhí)行字節(jié)碼的行號指示器，每個線程都有一個獨立的程序計數(shù)器，因此程序計數(shù)器是線程私有的一塊空間，此外，程序計數(shù)器是Java虛擬機規(guī)定的唯一不會發(fā)生內(nèi)存溢出的區(qū)域。
4、虛擬機棧虛擬機棧也是每個線程私有的一塊內(nèi)存空間，它描述的是方法的內(nèi)存模型，直接看下圖所示：
虛擬機會為每個線程分配一個虛擬機棧，每個虛擬機棧中都有若干個棧幀，每個棧幀中存儲了局部變量表、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接、返回地址等。一個棧幀就對應(yīng) Java 代碼中的一個方法，當(dāng)線程執(zhí)行到一個方法時，就代表這個方法對應(yīng)的棧幀已經(jīng)進入虛擬機棧并且處于棧頂?shù)奈恢?，每一個 Java 方法從被調(diào)用到執(zhí)行結(jié)束，就對應(yīng)了一個棧幀從入棧到出棧的過程。
5、本地方法棧本地方法棧與虛擬機棧的區(qū)別是，虛擬機棧執(zhí)行的是 Java 方法，本地方法棧執(zhí)行的是本地方法（Native Method）,其他基本上一致，在 HotSpot 中直接把本地方法棧和虛擬機棧合二為一，這里暫時不做過多敘述。
6、元空間上面說到，jdk1.8 中，已經(jīng)不存在永久代（方法區(qū)），替代它的一塊空間叫做 “ 元空間 ”，和永久代類似，都是 JVM 規(guī)范對方法區(qū)的實現(xiàn)，但是元空間并不在虛擬機中，而是使用本地內(nèi)存，元空間的大小僅受本地內(nèi)存限制，但可以通過 -XX:MetaspaceSize 和 -XX:MaxMetaspaceSize 來指定元空間的大小。
總結(jié)JVM內(nèi)存區(qū)域劃分，便于它能夠更加高效的管理自身的內(nèi)存。當(dāng)程序中出現(xiàn)這種由于JVM造成的內(nèi)存溢出的情況的時候，需要根據(jù)不同的情況做不同的分析與處理。
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