第二章 Java 内存区域

岚兮猗冱

Java是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言（以下简称Java语言）和Java平台的总称。

一、概述

Java是平台无关的语言，也就是说Java代码可以运行在不同的机器上，要实现这种“一次编码，处处运行”的目标，Java使用虚拟机来消除平台多样性。
Java相比于C和C++不同的一个地方在于，Java程序员不需要手动回收内存，而C/C++需要使用delete/free代码来手动释放不使用的内存。
根据《Java虚拟机规范（Java SE 7 版）》的规定，Java虚拟机在执行Java程序时会把它所管理的内存划分为若干不同的数据区域，如下图。



Java虚拟机运行时数据区

二、运行时数据区域

程序计数器(Program Counter Register)：

• 一块较小的内存空间，是当前线程所执行的字节码的行号指示器。
  
• 每个线程都有一个程序计数器，因此，其是“线程私有”的。
  
• 此区域是Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError 情况的区域。
  

Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）

• 描述的是Java方法执行的内存模型，会创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。
  
• 每个线程都有栈，因此，其是“线程私有”的。
  
• Java虚拟机规范中对这个区域规定了两种异常：StackOverflowError（深度不足）,OutOfMemoryError（空间不足）。
  

本地方法栈(Native Method Stack)

• 与虚拟机栈所发挥的作用非常相似，区别是虚拟机使用到的Native方法服务，Java虚拟机栈使用的是Java方法（字节码）服务。
  
• 也是“线程私有”的。
  
• Java虚拟机规范中对这个区域规定了两种异常：StackOverflowError（深度不足）,OutOfMemoryError（空间不足）。
  

Java堆(Java Heap)

• Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。
  
• 被 所有线程共享，用来存放对象实例，几乎所 有的对象实例都存储在这里分配 内存。
  
• 垃圾回收器管理的主要区域，也称“GC堆”，基本采用分代收集算法，即，新生代和老年代。
  
• Java虚拟机规范中对这个区域规定的异常为OutOfMemoryError（空间不足）。
  

方法区(Method Area)

• 存储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，堆的逻辑部分，也称Non-Heap。
  
• 也是线程共享的区域。
  
• Java虚拟机规范中对这个区域规定的异常为OutOfMemoryError（空间不足）。
  

直接内存(Direct Memory)

• 不是虚拟机运行时数据区的一部分，也称堆外内存。
  
• 也会导致OutOfMemoryError（空间不足）。