JVM内存结构是怎么样的

JVM的内存结构大概分为：

堆（Heap）：线程共享。所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。回收器主要管理的对象。

堆内存是JVM中最大的一块由年轻代和老年代组成，而年轻代内存又被分成三部分，Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间,默认情况下年轻代按照8:1:1的比例来分配；

     

方法区（Method Area）：线程共享。存储类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码。

方法栈（JVM Stack）：线程私有。存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口，对象指针。

本地方法栈（Native Method Stack）：线程私有。为虚拟机使用到的Native 方法服务。如Java使用c或者c++编写的接口服务时，代码在此区运行。

程序计数器（Program Counter Register）：线程私有。有些文章也翻译成PC寄存器（PC Register），同一个东西。它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。指向下一条要执行的指令。

先看一张图，这张图能很清晰的说明JVM内存结构的布局和相应的控制参数：

     

（图片来源于网络）

控制参数

-Xms设置堆的最小空间大小。

-Xmx设置堆的最大空间大小。

-XX:NewSize设置新生代最小空间大小。

-XX:MaxNewSize设置新生代最大空间大小。

-XX:PermSize设置永久代最小空间大小。

-XX:MaxPermSize设置永久代最大空间大小。

-Xss设置每个线程的堆栈大小。

（1）程序计数器：线程私有。程序计数器是一块较小的内存空间，可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。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、线程恢复登记处功能都需要依赖这个计数器的值来完成。为了线程切换后能恢复到正确的执行位置，每个线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间的计数器互不影响，独立存储。这类内存区域称为“线程私有”的内存。程序计数器，是唯一一个在java虚拟机规范中没有规定任何Out Of Memory Error的区域。

（2）Java虚拟机栈：也是线程私有的，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：每个方法在执行的同时，都会创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。平常我们把java分为堆内存和栈内存，其中的“栈”就是现在讲的虚拟机栈，或者说是虚拟机栈中局部变量表部分。局部变量表所需的内存空间在编译期间完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在栈帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。

Java 虚拟栈中可能出现两种异常：

StackOverflowError：线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度

OutOfMemoryError：虚拟机栈扩展时无法申请到足够的内存

（3）本地方法栈：线程私有。本地方法栈和虚拟机栈所发挥的作用非常相似，它们之间的区别主要是，虚拟机栈是为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务的，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。与虚拟机栈类似，本地方法栈也会抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。

（4）Java堆：所有线程共享。Java堆在虚拟机启动时创建，是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆的唯一目的就是存放对象实例和数组。

1. Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，因此也被称为“GC堆”。从内存回收的角度来看，由于现在的收集器大都采用分代收集算法，所以Java堆可以细分为：新生代和老年代；再细分一点：Eden空间、From Survivor空间、To Survivor空间等。从内存分配角度来看，线程共享的Java堆可以划分出多个线程私有的分配缓冲区。但是不管怎么划分，哪个区域，存储的都是对象实例。

2. Java 堆的实现，既可以实现为固定的，也可以是扩展的。当前虚拟机都按照可扩展来实现，通过 -Xmx 和 -Xms 控制堆大小。

3. Java堆物理上不需要连续的内存，只要逻辑上连续即可。如果堆中没有内存完成实例分配，并且也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

（5）方法区：所有线程共享。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等数据。方法区也有一个别名叫做Non-Heap（非堆），用于与Java堆区分。对于HotSpot虚拟机来说，方法区又习惯称为“永久代”（Permancent Generation），但这只是对于HotSpot虚拟机来说的，其他虚拟机的实现上并没有这个概念。相对而言，垃圾收集行为在这个区域比较少出现，但也并非不会来收集，这个区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载上。

还有一点注意内存模型和内存结构是完全两个概念哦! 下一章聊完JVM的GC ,来瞅瞅内存模型, 大家都知道java是通过java虚拟机来跨平台运行。但，它是怎么实现的呢，有没有什么规则？

答：不同计算机操作系统对内存模型操作不一样，这时候就要有统一的规范来完成操作。所以就要通过JAVA内存模型（Java Memory Model，JMM）