虚拟机栈 JVM stack

• 线程私有
• Java方法执行的内存模型，每个方法对应栈帧stack frame，方法调用过程，对应着入栈与出栈；
• 栈帧存储，局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等。

• 局部变量表： Java 8种基本类型，reference类型，returnAddress类型。

  • 局部变量表所需内存空间在编译期确定，方法运行期间，不改变局部变量表大小。
  • 64位 long和double 占用两个 局部变量空间slot，其余类型占用一个空间。

• 错误：

  • stackoverflow error, 线程请求栈超过VM允许范围。
  • OutOfMemoryError, 栈动态扩展失败，无法申请到足够内存。

本地方法栈 NativeMethodStack

• 为Native方法服务
• 可以多种语言实现
• StackOverflowError 和 OutOfMemoryError

堆 Heap

• JVM 规范规定，Heap处于不连续的内存空间中，只要逻辑上连续即可。
• 线程共享，JVM启动时创建，对象实例和数组都在堆上分配。
• 多个线程私有的Heap区域， Thread Local Allocation Buffer (TLAB)
• TLAB在Eden区，目的，减少线程共享。

• 分为年轻代 Young Generation 和 老年代 Old Generation,比例 1:2；
• 年轻代分为 ：Eden区 和 两个Survivor区， 比例： 8:1:1；

• 年轻代GC采用复制算法
• 老年代GC采用 mark sweep 和 mark compact

• 控制参数： -Xms -Xmx
• 抛出 OutOfMemory Error

方法区 Method Area

• Java 7 永久代 Permanent Generation；
• JVM规范描述的Heap的一个逻辑部分；
• 线程共享；
• 存储VM 加载的类信息，常量，静态变量。 即时编译器编译后的代码等。
• 方法区主要回收 常量和无用的类。
• Java 8 元空间 Metaspace 。

运行时常量池

• Java8 移到Heap中，
• class 文件中 constant pool table；
• 存放 各种字面量和符号引用，具备动态性，申请不到空间会抛出 OutOfMemoryError，

• 参数： -XX：MaxPermSize
• String.intern() 可以将新的String常量放入池中。

直接内存 Direct Memory

• 不是虚拟机运行时数据区的逻辑组成部分，
• NIO中 DirectByteBuffer对象， 作为直接内存的引用进行操作，减少Heap和Native堆上来回复制数据。

程序计数器 Program Counter Register

• 线程私有，
• 当前线程执行的字节码的行号指示器，
• 无OutOfMemoryError的区域。

参考资料：

• 《深入理解Java虚拟机》
• 《Java性能权威指南》