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   一、JVM內存模型概述

          JVM內存模型其實也挺簡單的，這裏先提2個知識點：

                1、組成：java堆，java棧（即虛擬機棧），本地方法棧，方法區和程序計數器。

                2、是否共享：其中方法區和堆區是線程共享的，虛擬機棧，本地方法棧和程序計數器是線程私有的，也稱線程隔離的，每個區域存儲不同的內容。這2個知識點必須牢記，是掌握JVM內存模型的基礎。

   二、程序計數器

          JVM中的程序計數器是一塊很小的內存區域，但是這塊內存區域挺有意思的。主要特性有3個：

          1、存儲內容：對於java普通方法（即沒用native關鍵字修飾的方法），存儲的是執行過程中當前指令的地址，而對於native方法，這裏是空的（undefined），為啥呢？因為調用本地方法的時候可能已經超出了JVM虛擬機的內存地址了。

          2、線程私有的：為什麽程序計數器是線程私有的？根據存儲內容也好理解，假如是線程共享的，那多個線程執行的時候，都不知道自己當前線程執行的地址是哪個了，有的線程快，有的線程慢，快的執行完就進入下一步，等慢的線程執行完回來發現自己的地址都變了，豈不亂套？

          3、是JVM中唯一不會報內存溢出（OutOfMemoryError）的區域。

   三、虛擬機棧

          虛擬機棧主要存儲的是一個個棧幀，每個棧幀中存儲的是局部變量表，操作數棧，動態鏈接和方法出口信息等。其中局部變量表中存儲的是方法中定義的一些局部變量，對象的引用，參數，和方法的返回地址等。局部變量表所占用的空間大小在編譯期就能確定，在方法運行的時候，並不會改變局部變量表的空間大小，這結合局部變量表存儲的內容就很好理解。操作數棧可以理解為對當前操作的數據入出棧，對於64位長度的long和double類型，每個操作數占用2個字寬（slot），其他類型的操作數占用一個字寬（slot）。每個方法調用時都會創建一個棧幀，執行的過程對應的就是一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程。有關棧幀的內容可以參考一個網友寫的一篇博客：https://blog.csdn.net/xtayfjpk/article/details/41924283，講的很好很詳細。這裏放個棧幀的圖，看了一目了然。

       關於虛擬機棧內存溢出有2種情況：

       1、線程請求的棧深度 超過了虛擬機允許的深度，會拋出StackOverflowError，所以當我們在代碼中看到這個異常時，就應該想到可能是虛擬機棧出了問題。

       2、如果虛擬機棧可以動態擴展（當前大部分JVM都可以動態擴展，不過JVM也允許固定長度的虛擬機棧），當擴展時無法申請到足夠的內存時，會拋出OutOfMemoryError異常。

   四、本地方法棧

       這塊知識點比較簡單，本地方法棧和虛擬機棧的功能類似，只不過是為JVM調用native方法時服務的，而且JVM對本地方法使用的語言（比如Java調用C語言實現的功能，就需要定義native方法來實現）、使用方式和數據結構都沒有強制規定，因此不同的虛擬機可以自由實現。而且HotSpot虛擬機直接把本地方法棧和虛擬機棧合二為一。與虛擬機棧類似，本地方法棧也會拋出StackOverflowError和OutOfMemoryError。

   五、方法區

       方法區是一個比較重要的區域，java虛擬機規範中把方法區描述為堆的一個邏輯部分，但是為了和Heap（堆區）對應，也稱Non-Heap（非堆區）。主要存儲的是靜態變量，常量（包括運行時常量），類的加載信息和java編譯後的代碼。這部分空間不需要連續，可以選擇固定大小和可擴展，通常在這部分是沒有GC的，因為GC回收的都是些靜態變量，常量和類的加載信息，這些對象回收效果通常不盡人意，因此可以選擇不實現垃圾回收。這塊區域也稱為持久代，當這塊內存不足時，也會報OutOfMemoryError異常。

   六、堆區

     Java堆區是JVM內存中最胖的一塊區域，因為這裏存儲的都是對象的實例和數組對象。這塊區域是線程共享的，在JVM啟動時就會創建，想想如果這麽大的空間是線程私有的，那內存不得爆掉嗎？按照java虛擬機規範，堆區的內容可以物理上不連續，只要邏輯上連續即可，在實現時可以是固定大小的，也可以是可擴展的，而且通常都是可擴展的，我們常用的內存參數-Xms和-Xmx就是用來調節堆大小的。java堆區按生命周期不同，分為新生代和老年代。新生代又可以細分為Eden和Survivor區，而Survivor又可以細分為Survivor1和Survivor2，這兩者通常只使用其中一塊，另一塊用來GC時保留存活的對象。大部分的new出來的對象都是存放在Eden區，如果是大對象，比如一個很大的數組或者List對象，可以通過JVM參數-XX:PretenureSizeThreshold將超過指定大小的對象直接存入到老年代，需要註意的是，寫程序時應該盡量避免朝生夕死的大對象進入老年代，因為相比年輕代的GC，老年代GC的成本更大。Eden和Survivor的默認大小比值的8:1:1，新生代默認的GC算法是復制算法。老年代的默認GC算法是標記整理法。關於這2種GC算法，會在下篇博客講解。
 

當堆中沒有足夠內存時，會拋出OutOfMemoryError異常。關於堆區的內存模型，可以參考下面的圖片：

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