1.java虚拟机运行时数据区域

jdk1.7之前的内存划分

2. 程序计数器

程序计数器(Program Counter Register) 是一块较小的内存空间，它的作用可以看做当前线程所执行的字节码的行号指示器。在虚拟机的概念模型里，字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，分支，循环，跳转，异常处理，线程恢复等基本功能都需要依赖这个计数器来完成。
由于java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换并分配处理器(cpu内核)执行时间来实现的,在任何一个时刻，一个处理器只会执行一个线程中的指令。因此，为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要单独的程序计数器，各个线程之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”内存。
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。

如果线程正在执行java方法，这个计数器就会记录正在执行的虚拟机字节码指令的地址。如果执行的是native方法(本地方法)，这个计数器的值为空。

3.java虚拟机栈

3.1 虚拟机栈概述

和程序计数器相同，java虚拟机栈也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是java方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口信息。

虚拟机栈调用.png

3.2 局部变量表

• 局部变量表 存放了编译期可知的基本数据类型(boolean，byte，char，short，int，float，double)、对象引用(reference类型，它不等同于对象本身，根据不同的虚拟机实战，它可能是一个纸箱对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄(refence))和returnAdress类型(指向了一条字节码指令的地址)。局部变量表所需要的内存空间在编译期完成分配。

3.3 异常类型

• 如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError。
• 当整个虚拟机栈内存耗尽，并且无法再申请到新的内存时抛出OutOfMemoryError。

3.4 参数

• 栈内存大小分配 分配参数：-Xss 256k(每个线虚拟机栈256k)

4.本地方法栈

本地方法栈与虚拟机栈 发挥作用非常相似，不同的是 虚拟机栈是虚拟机执行java方法，本地方法栈是虚拟机使用到的native方法服务。 hotspot 虚拟机 将 此区域与jvm栈划分为一起。

本地方法栈

4.1 异常类型

• 如果线程请求的栈深度大于本地方法栈所允许的深度，将抛出StackOverflowError。
• 当整个本地方法栈内存耗尽，并且无法再申请到新的内存时抛出OutOfMemoryError。

5.Java堆

对于大多数应用来说，java堆是java虚拟机管理的内存中最大的一块。java堆是所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。此内存区域的唯一目的就是存放实例对象，几乎所有的对象实例都在这分配内存。这一点在java虚拟机规范中的描述是:所有的对象实例及数组都要在堆上分配。

但是随着JIT编译器的发展和逃逸分析技术的逐渐成熟，栈上分配、标量替换技术将会导致一些微妙的变化发生，所有的对象都分配在堆上也渐渐变得不那么"绝对"了。

Java堆是垃圾收集器的主要内存区域，因此,很多时候也被称作GC堆(Garbage Collected Heap)。如果从内存回收的角度看，堆又可以分为新生代和老年代
新生代可以分为Eden,From Survivor,To Survivor。

比例 默认比例为8（Eden）：1（From Survivor）: 1（To Survivor）

从内存分配的角度来看，线程共享的Java堆中可能划分出多个线程私有的分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer,TLAB)。不过无论如何划分，都与存放内容无关。无论哪个区域，存储的都是对象的实例，进一步划分的目的是为了更好地回收内存，或更快地分配内存。

堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的就可以。

5.1 异常类型

• 当整个堆内存耗尽，并且无法再申请到新的内存时抛出OutOfMemoryError。

5.2参数

• -Xmx -Xmx用来设置你的应用程序(不是JVM)能够使用的最大内存数
  -Xmx4096m:设置JVM最大可用内存为4096m.
• -Xms Xms 是指设定程序启动时占用内存大小。一般来讲，大点，程序会启动的快一点，但是也可能会导致机器暂时间变慢。
  -Xms 4096m :初始内存4096m
• -Xmn:设置年轻代大小为 整个堆大小=年轻代大小 + 年老代大小 + 持久代大小.持久代一般固定大小为64m,所以增大年轻代后,将会减小年老代大小.此值对系统性能影响较大,Sun官方推荐配置为整个堆的3/8.
  -Xmn 2048m:年轻代最大2048m
• -XX:NewRatio 年轻代与年老代的大小比例，-XX:NewRatio=4 设置为4，则年轻代与年老代所占比值为1：4。
• -XX:SurvivorRatio 年轻代中Eden区与Survivor区的大小比值，-XX:SurvivorRatio=4，设置为4，则两个Survivor区与一个Eden区的比值为 2:4
• -XX:MaxPermSize 设置永久代大小。

6.方法区

方法区 和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，jit编译后的代码等数据。

6.1 异常类型

当整个方法区内存耗尽，并且无法再申请到新的内存时抛出OutOfMemoryError。

6.2 运行时常量池

运行时常量池是方法区的一部分。

class文件除了有类的版本、字段、方法、接口等描述等信息外，还有一项信息是常量池(constant pool table)，用于存放编译期生成的各种字面量和符号应用，这部分内容将在类加载后存放到方法区的运行时常量池中。

一般来说，运行时常量池除了class文件描述的符号引用外，还会把翻译出来的直接引用也存储在运行时常量池中。
运行时常量池相对于class文件常量池还有一个重要的特征是动态性,java语言不一定是编译期生成常量，也可能是运行期间，典型的就是string的intern方法。
推荐阅读:
string的intern详解

7.直接内存

堆外内存