Java运行时内存区域
一、运行时内存区域
Java虚拟机在执行Java程序的过程，会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域
Java虚拟机运行时数据区
二、程序计数器（Program Counter Register）
程序计数器：记录当前方法的虚拟机字节码的指令地址。你可以把它看成当前线程中的所执行的字节码行号指示器。
在Java虚拟机的概念模型里，字节码解释器是，它工作时，通过改变程序计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令。它是程序控制流的指示器，分支，循环、跳转、异常处理、线程恢复等功能都需要依赖这个程序计数器。
在多线程中，每个线程都需要一个独立的程序计数器，各个线程之间的计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。
- 如果线程执行的是一个Java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令地址；
- 如果执行的是一个本地的
native方法，则这个计数器的值为空（Undefined）
内存溢出:
此内存区域是唯一一个在《Java虚拟机规范》中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域
三、虚拟机栈（VM Stack）
当一个方法被执行时，虚拟机会同步创建一个栈帧（Stack Frame），用来存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息，每一个方法创建到执行完毕的过程，就对应着栈帧在虚拟机中入栈和出站的过程。这就是虚拟机栈描述的Java方法执行的线程内存模型。
Java虚拟机栈：线程私有，生命周期和线程相同。
通常我们所说的栈，就是虚拟机栈，或者更多时候是指虚拟机栈中的局部变量表部分
局部变量表存放：基本数据类型（byte，short，int，long，float，double，char，boolean），引用类型，returnAddress类型（指向一条字节码指令的地址）
内存溢出:
- 如果线程请求的栈深读大于虚拟机所允许的深度，将抛出
StackOverflowError - 如果虚拟机栈容量可以动态扩展， 当扩展时无法申请到足够内存会抛出OutOfMemoryError异常（HotSpot虚拟机的栈容量是不可以动态扩展的）
四、本地方法栈（Native Method Stack）
本地方法栈与虚拟机栈相似，唯一的区别就是：
- 虚拟机栈：为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务
- 本地方法栈：为虚拟机使用到本地（Native）方法服务
五、Java堆
Java堆：唯一目的就是存放对象实例，Java 世界里“几乎”所有的对象实例都在这里分配内存（几乎是指的现在，不代表将来会出现值类型的支持）
如果从内存分配的角度来看，所有线程共享的Java堆中可以划分出多个线程私有的分配缓冲区（Thread Local Allocation Buffer，TLAB），以提升对象分配时的效率。
但是无论从什么角度，无论如何划分，都不会改变Java堆中存储内容的共性，无论哪个区域，存储的都只能时对象实例，将Java堆细分，仅仅是为了更好的内存回收，或者更快的分配内存。
内存溢出:
- 堆也无法再扩展时，Java虚拟机将会抛出
OutOfMemoryError异常。 - 扩展堆内存：通过参数-Xmx和-Xms设定
六、方法区
方法区（Method Area）：与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。
栈：存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。
- 虽然在《Java虚拟机规范》把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但是方法区还有个别名“非堆”（Non-Heap），目的是与Java堆区分开。
- 在JDK8以前，许多人习惯把方法区称之为永久代（Permanent Generation），或者两者混为一谈。本质上两者并不是等价的，因为仅仅在当时HotSpot虚拟机设计团队，选择把收集器的分代设计扩展至方法区，或者说是永久代来实现方法区而已，这样使得HostSpot垃圾收集器能够像管理Java堆一样管理这部分内存，省去专门为方法区编写内存管理代码工作。
- JDK 7的HotSpot，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 JDK 8，终于完全废弃了永久代的概念，在本地内存中实现的元空间（Metaspace）来代替
方法区内存回收目标：主要是针对常量池的回收和对类型的卸载，一般来说回收效果难以令人满意，卸载效果更是苛刻。
内存溢出:
方法区无法满足新的内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。
七、运行时常量池
- 运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分。
- 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（Constant Pool Table）
- 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到方法区运行常量池中去。
- 对于运行时常量池，《Java虚拟机规范》没有做任何细节的要求
- 除了保存Class文件描述的符号引用外，还会把由符号引用翻译出来的直接引用也存储到运行时常量池中。
- 运行时常量池相对于Class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，Java语言并不要求常量一定编译期才能产生
内存溢出:
运行时常量池是方法区的一部分，自然受到方法区内存的限制，当常量池无法再申请到内存 时会抛出OutOfMemoryError异常。
