Java虚拟机的内存结构
一、JVM结构
二、JVM内存结构概览：
2.1 程序计数器
和物理机的程序计数器概念一致，用于确认当前线程执行代码的位置，在上下文切换时候会被推入栈中/从栈中恢复。为线程私有。
2.2 JVM堆和栈
JVM栈的是配置每个线程可以使用的内存大小，而不是所有线程总内存。对于每个线程来说，这个内存是私有的，主要存：1. 上下文切换时候的程序计数器 2. 超出指定寄存器数量的函数参数 3. 局部变量
2.2.1 StackOverflowError
当存储的上3种信息超过Xss（如大量不同函数发生上下文切换，递归层数过高）可能导致需要的内存数量超过Xss，导致StackOverflowError。
2.2.2 OutOfMemoryError
Xss会给每个线程分配固定大小的内存，当物理内存无法提供新的线程的Stack空间，就会出现OutOfM emoryError。
注意：StackOverflowError 和 OutOfMemoryError出现的场景是不同的，原因也是不同的，不可以把两者混为一谈，简单的称为”内存溢出“。StackOverflowError是单个线程纬度的，简单直白的说就是“程序发生过度的上下文切换，导致stack中保存了大量的上下文信息”，其排查方向一般是在程序层面：1. 递归调用2. 大量嵌套方法 3. 框架内部连续函数调用链过深。OutOfMemoryError是内存不足（包括单个线程堆内存不足Xsm、Xmx或者线程太多导致无法分配栈空间（Xss），也可能是系统内存不足），导致线程无法获取新的内存（即使这个线程是正常的线程）。
三、堆
堆的特点：
- 动态分配：当对象被创建时，JVM会动态分配内存到堆中。
- 垃圾回收：JVM堆内存会被垃圾回收机制管理，回收不再使用的对象。
- 区域划分：JVM堆通常会被分为年轻代（Young Generation）和老年代（Old Generation），以及永久代（PermGen）或元空间（Metaspace）（JVM 8后改变了PermGen的结构，改用Metaspace）。
堆的大小：JVM堆的大小可以通过启动参数来调整，常用的有：
- -Xms：设置堆的初始大小。
- -Xmx：设置堆的最大大小。
四、本地方法栈
本地方法栈是JVM栈的一部分，用于支持JVM调用本地方法（Native Methods）。本地方法是指用其他语言（如C、C++）编写的代码，这些代码通常是为了提高性能或者访问系统资源。
本地方法栈的特点：
- 执行本地代码：本地方法栈用于执行通过JNI（Java Native Interface）调用的C、C++等语言编写的代码。
- 线程私有：每个线程都有独立的本地方法栈。
- 和JVM栈的区别：JVM栈用于执行Java字节码，而本地方法栈则是为执行本地方法提供的内存区域。
本地方法栈的大小：本地方法栈的大小通常是有限制的，可以通过JVM参数-Xoss来设置栈的大小。
五、方法区
作用：方法区用于存储类的元数据（metadata），包括类的信息、方法的字节码、常量池等。它是JVM内存模型的一部分，包含了所有被加载的类和接口的相关数据。
内容： 类的结构：类的元数据（包括类名、字段、方法、接口等）存储在方法区中。 方法的字节码：类的方法的字节码也是存放在方法区的。 静态变量：静态成员变量也存储在方法区中，而非存储在堆中。 常量池：方法区中存放常量池，它包含了编译期生成的常量（例如字符串常量、数字常量等），而这些常量会在运行时被引用。
注意：JDK 8 及以后，方法区的概念被替代为“Metaspace”，Metaspace不再使用堆内存，而是直接使用本地内存（Native Memory）。这意味着，方法区的内容（如类的元数据）不再受堆内存大小的限制，但它仍然承担着类似的功能。
六、运行时常量池
作用：运行时常量池是方法区的一部分，用于存储类中的常量信息。常量池中的数据包括字面量（例如字符串字面量）以及符号引用（如类、方法、字段等的引用）。
特点： 常量池会在类加载时被创建并加载到JVM中，存储类中的常量数据（例如final变量、字符串字面量等）。 常量池的内容可以在运行时通过程序进行修改，尤其是通过字面量的解析。 常量池包括两部分： 字面量池：存储所有的字面量（例如字符串字面量、数值字面量等）。 符号引用池：存储一些符号引用，指向类、方法、字段等，可以在运行时动态解析。
运行时常量池的动态性：常量池的内容不仅仅来自类加载时的编译时常量，还可以在运行时动态添加（比如String.intern()方法）。
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