參考

JavaGuide

JVM內存區域

程序計數器

程序計數器是一塊較小的內存空間，可以看做是當前線程所執行的字節碼的行號指示器，各線程之間計數器互不影響。
程序計數器是唯一一個不會出現OutOfMemoryError的內存區域，它的生命周期與線程同步。

虛擬機棧

除了一些Native方法調用通過本地方法棧實現，其他所有的Java方法調用都是通過棧來實現的，每一次方法調用都會入棧，每一個方法返回都會出棧，每個方法對應一個棧幀，棧幀內部結構如下：

• 局部變量表：存放了編譯時可知的各種數據類型和對象引用。
• 操作數棧：主要作為方法調用的中轉站，用于存放方法執行過程中產生的中間計算結果和臨時變量。
• 動態鏈接：當一個方法要調用其他方法時，需要將符號引用轉換為調用方法的直接引用，即動態鏈接。
• 方法返回：一種是隨return語句正常返回，一種是拋出異常，兩種都會導致棧幀被彈出，方法結束。

本地方法棧

類似于虛擬機棧，虛擬機棧為虛擬機執行Java方法（字節碼）服務，本地方法棧為虛擬機使用的Native方法服務，在HotSpot虛擬機中，兩棧合二為一。
Native方法被執行時在本地方法棧也會創建棧幀，結構同上。

堆

堆是Java虛擬機所管理的內存中最大的一塊，是所有線程共享的一塊內存區域，唯一作用是存放對象實例，幾乎所有的對象實例以及數組都在這里分配內存。

但隨著JIT編譯器的發展產生了逃逸分析技術，如果某些方法中的對象引用沒有被返回或者未被外面使用，那么對象可以直接在棧上分配內存。

Java堆是垃圾收集器管理的主要區域，在JDK7及之前，堆從垃圾回收的角度被劃分為新生代、老年代和永久代；在JDK8之后永久代被元空間取代，元空間使用本地內存。

方法區

方法區是一種設計規范，屬于JVM運行時數據區域的一塊邏輯區域，是各個線程共享的內存區域，當虛擬機要使用一個類時，它需要讀取并解析Class文件獲取相關信息，再將信息存入方法區，主要是類信息、字段信息、方法信息、常量、靜態變量等。

永久代和元空間是實現方法區的兩種方式，棄用永久代的主要原因是： 整個永久代有一個JVM本身設定的固定上限，不能調整，而元空間放在本地內存，不容易溢出。

符號引用與直接引用

符號引用以一組符號來描述所引用的目標，可以是任何形式的字面量，比如類和接口的全限定名、字段的名稱和描述符、方法的名稱和描述符等，在編譯期或者運行期間生成，不依賴于具體的內存地址，而是在運行時根據上下文信息去定位目標。

直接引用時一種直接指向目標的內存地址或者偏移量，與內存地址直接相關，如指向對象實例的指針、指向類的變量的指針等。

在程序運行時需要通過符號引用來找到對應的直接引用，這個過程稱為解析，他是Java虛擬機執行引擎的一部分。

使用兩種引用的原因：

• 動態鏈接：符號引用提供了一種在編譯期間和運行期間都能定位目標的方法，使得Java能實現動態鏈接，即在運行時才確定最終目標。
• 運行時多態：符號引用提供了一種描述方法的方式，同上。
• 內存管理：使虛擬機更靈活地進行內存管理，如動態加載和卸載類。
• 平臺無關性：不需要針對不同平臺進行特定的編譯或鏈接。

運行時常量池

常量池表，用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，類似符號表。

字面量是源代碼中的固定值，包括整數、浮點數和字符串字面量。
符號引用包括類符號引用、字段符號引用、方法符號引用、接口方法符號等。

字符串常量池

字符串常量池是JVM為了提升性能和減少內存消耗針對字符串專門開辟的一塊區域，主要是為了避免重復創建字符串。

JDK1.7將字符串常量池移動到堆中，因為永久代垃圾回收效率太低，只有在整堆收集的時候才會被執行，而大量字符串通常是需要被及時回收的，因此移動到堆中。

直接內存

直接內存是一種特殊的內存緩沖區，通過JNI的方式在本地內存中分配。
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