JAVA内存学习总结

从最开始学习java的时候，老师就讲过，java主要分为堆和栈两个内存区域，随着不断的学习和深入，也对java的内存有了更细致的了解。本文是个人通过以前老师所讲知识、查看各位大牛的博客，总结而来，纯属个人学习总结体会，不喜勿喷。

java内存划分

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如上图所示，java内存主要分五个部分：

1. 方法区(Method Area)：方法区是各个线程共享的区域，用于存储已经被虚拟机加载的类信息（即加载类时需要加载的信息，包括版本、field、方法、接口等信息）、final常量、静态变量、编译器即时编译的代码等。比如String str = “const”;const就会存放在常量池中，当String strC = new String（“const”）.intern(); str==strC 返回true。intern()方法会去常量池找到const这个常量，没有则重新生成const常量放入常量池。这里字符串常量才存到方法区的常量池，其他8种基本数据类型是不存放在这里的。
2. 堆(Heap)对于java程序员再熟悉不过了，几乎所有的对象实例和数组是在堆中分配内存，它是被所有线程贡献的一块内存区域。GC主要管理的也是这部分区域，关于GC相关的在后续再说。堆分为：新生代和老年代。新生代又分为：Eden区，From Survivor、To Survivor区，默认比例为 8:1:1。通过参数-Xmx -Xms控制，最大和最小一般保持一致，避免动态扩容以及每次GC后重新分配内存。此区域内存不够时，会发生OutOfMemoryError。具体堆内存还可以细分：

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这里细分主要涉及到垃圾回收机制时，后面有GC的详细介绍；

1. Java虚拟机栈(JVM Stack)：一个线程的每个方法在执行的同时，都会创建一个栈帧（Statck Frame），栈帧中存储的有局部变量表、操作站、动态链接、方法出口等，当方法被调用时，栈帧在JVM栈中入栈，当方法执行完成时，栈帧出栈。 局部变量表中存储着方法的相关局部变量，包括各种基本数据类型，对象的引用，返回地址等。在局部变量表中，只有long和double类型会占 用2个局部变量空间（Slot，对于32位机器，一个Slot就是32个bit），其它都是1个Slot。需要注意的是，局部变量表是在编译时就已经确定 好的，方法运行所需要分配的空间在栈帧中是完全确定的，在方法的生命周期内都不会改变。 一般来说，一个Java的引用访问涉及到3个内存区域：JVM栈，堆，方法区。 以最简单的本地变量引用：Object obj = new Object()为例： Object obj表示一个本地引用，存储在JVM栈的本地变量表中，表示一个reference类型数据； new Object()作为实例对象数据存储在堆中； 堆中还记录了Object类的类型信息（接口、方法、field、对象类型等）的地址，这些地址所执行的数据存储在方法区中； 在Java虚拟机规范中，对于通过reference类型引用访问具体对象的方式并未做规定，目前主流的实现方式主要有两种： 1.通过句柄访问（图来自于《深入理解Java虚拟机：JVM高级特效与最佳实现》）：

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通过句柄访问的实现方式中，JVM堆中会专门有一块区域用来作为句柄池，存储相关句柄所执行的实例数据地址（包括在堆中地址和在方法区中的地址）。这种实现方法由于用句柄表示地址，因此十分稳定。 2.通过直接指针访问：（图来自于《深入理解Java虚拟机：JVM高级特效与最佳实现》）(一般学习java基础的时候，老师都是讲的这种)

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通过直接指针访问的方式中，reference中存储的就是对象在堆中的实际地址，在堆中存储的对象信息中包含了在方法区中的相应类型数据。这种方法最大的优势是速度快，在HotSpot虚拟机中用的就是这种方式。

1. 本地方法栈（Native Method Statck）：本地方法栈在作用，运行机制，异常类型等方面都与虚拟机栈相同，唯一的区别是：虚拟机栈是执行Java方法的，而本地方法栈是用来执行native方法的，在很多虚拟机中（如Sun的JDK默认的HotSpot虚拟机），会将本地方法栈与虚拟机栈放在一起使用。
2. 程序计数器（Program Counter Register）：程序计数器是一个比较小的内存区域，用于指示当前线程所执行的字节码执行到了第几行，可以理解为是当前线程的行号指示器。字节码解释器在工作时，会通过改变这个计数器的值来取下一条语句指令。 每个程序计数器只用来记录一个线程的行号，所以它是线程私有（一个线程就有一个程序计数器）的。 如果程序执行的是一个Java方法，则计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令地址；如果正在执行的是一个本地（native，由C语言编写 完成）方法，则计数器的值为Undefined，由于程序计数器只是记录当前指令地址，所以不存在内存溢出的情况，因此，程序计数器也是所有JVM内存区 域中唯一一个没有定义OutOfMemoryError的区域。

至此，就对java中内存有了一个详细的了解，对后面的垃圾回收机制和性能优化打下基础。

参考博文：

Java内存区域概述

优秀Java程序员必须了解的GC工作原理