3.JVM内存区域划分

前言

上一节我们详细学习了类加载器，我们接着思考下一个问题：

1.  类加载器将class文件加载到JVM内存的什么位置？
2. JVM内部内存是怎样划分的？

通过本节我们将寻找到答案，并将掌握以下知识：

1. JVM虚拟机3大组成部分

2. 内存模型

3. 栈、堆详细解释

 干货满满，我坚持写，你加油看！！！

JVM虚拟机的内存划分

JVM虚拟机由3大部分组成：类装载子系统、运行时数据区(内存模型)、字节码执行引擎。这3部分是怎样配合工作的呢？

•  类装载子系统将class文件加载到运行时数据区。
• 字节码执行引擎去执行代码

我们主要研究的是运行时数据区，也叫做内存模型。内存模型内又主要划分成了5块内存区域：栈、堆、本地方法栈、方法区(元空间)、程序计数器。下面我们详细研究这5块内存区域。

 栈

   栈，又称为线程栈。在一个线程创建时，就会在栈空间内分配一块本线程私有的内存空间，叫做线程栈。每个线程的线程栈相互隔离，互不干扰。

   在线程执行某个方法时，会在自己的线程栈内给这个方法分配一块内存，叫做栈帧。主要用来存放局部变量。方法执行完毕之后，就会释放栈帧的内存。

   栈帧内部又主要划分成4块内存区域：局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口。

• 局部变量表： 存放这个方法内的局部变量。  
• 操作数栈：在运行期间，需要操作的操作数临时中转内存空间。
• 动态连接：将符号引用转换为直接引用。
• 方法出口：方法调用完成，去哪里继续执行。

方法区

 方法区，主要存放3类信息：常量、静态变量、类信息。

方法区和永久代以及元空间有什么关系？

 方法区、永久代以及元空间的关系类似于Java种的接口和类的关系。类可以看作是永久代和元空间，接口可以看作是方法区。也可以说永久代以及元空间是hotSpot虚拟机对虚拟机规范中方法区的两种实现。

永久代是1.8之前的方法区实现，元空间是1.8之后的元空间实现。

为什么要将永久代替换为元空间呢？

整个永久代有一个JVM本身设置的固定大小上限，无法进行调整。而元空间使用的是直接内存，受本机可用内存的限制，虽然元空间仍然可能溢出，但相对永久代几率更低。 

 

程序计数器

程序计数器，是用来记录程序当前执行的位置。每个线程都有自己独有的程序计数器。

当User.class文件被加载到方法区后，由字节码执行引擎去执行代码，每执行完一句代码，字节码执行引擎都要去修改程序计数器中的代码位置。

 本地方法栈

C++语言编写的，native方法。每个线程独有的。

堆

堆内存空间划分

堆内存分为年轻代和老年代，年轻代占堆内存的1/3，老年代占堆内存的2/3。年轻代内存又分为Eden区和Survivor区，Eden区占年轻代的8/10，Survivor区占年轻代的2/10。Survivor区又分为S0、S1,各占Survivor的一半空间。

为什么区分年轻代和老年代？

这主要和垃圾收集有关。我们创建的对象，它们的存活时间是不同的，为了方便收集垃圾对象，将堆内存划分为年轻代和老年代。

年轻代里的对象，创建之后很快就会被回收，需要一种垃圾回收算法。

老年代里的对象，需要长期存在，所以需要另外一种回收算法。所以需要两个区域来存放不同的对象。

 对象在年轻代和老年代间的流转

我们应该从以下几个问题入手，去分析对象在年轻代和老年代间的流转。

1. 哪些对象进入年轻代？哪些对象进入老年代？

2. 年轻代什么时候触发Minor GC?

3. 老年代什么时候触发Full GC?

1.哪些对象进入年轻代？哪些对象进入老年代？

• 我们创建的大部分对象都会优先在年轻代分配内存，大对象会直接进入老年代。
• 达到分代年龄的对象，从年轻代转移到老年代。

2.年轻代什么时候会触发Minor GC?

• 当Eden区沾满后，就会触发Minor GC.