参考

https://www.cnblogs.com/paddix/p/5309550.html

http://swiftlet.net/archives/2759

?

JVM运行时内存数据区域划分

蓝色的是线程公有的，其他的是线程私有的。

?

各部分说明

程序计数器

解释：【指向当前线程所执行的字节码的行号】，其实就是一小块内存，记录着当前程序运行到哪了，字节码解释器的工作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，线程恢复等都需要依赖这个计数器来完成。

由于Java的多线程是通过线程轮流切换完成的，一个线程没有执行完时就需要一个东西记录它执行到哪了，下次抢占到了CPU资源时再从这开始，这个东西就是程序计数器，正是因为这样，所以它也是"线程私有"的内存。

如果一个线程执行一个主要方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是一个本地方法，这个计数器的值则为空。

此内存区域是唯一一个在Java的虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError异常情况的区域。

?

虚拟机栈

每个线程有一个私有的栈，随着线程的创建而创建。栈里面存着的是一种叫"栈帧"的东西，每个方法会创建一个栈帧，栈帧中存放了局部变量表（基本数据类型和对象引用）、操作数栈、方法出口等信息。栈的大小可以固定也可以动态扩展。当栈调用深度大于JVM所允许的范围，会抛出StackOverflowError的错误

通常所说的JVM里的堆和栈里这个栈就是Java的虚拟机栈，或者说是Java的虚拟机栈中的局部变量表部分。

可以通过JVM选项-Xss来进行调整

本地方法栈（Native Method Stack）

本地方法栈和虚拟机栈相似，区别就是虚拟机为虚拟机栈执行Java服务（字节码服务），而本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务。本地方法栈中使用的语言，使用方式，数据结构没有强制要求。

?

?

Java堆（Java Heap）

Java堆几乎是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块区域。此内存区域的唯一目的就是存放对象实例。简言之：所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。

Java堆也是垃圾收集的主要区域。

?

堆是JVM里最大的一块内存区域，被所有线程共享，在虚拟机启动时创建，此区域的目的就是存放对象实例和数组，几乎所有的对象实例都在这分配（随着JIT的发展已经不是那么绝对了）的。

java堆是垃圾收集管理的主要区域，由于现在收集器基本都采用分代收集方法，所以Java的堆中还可以分为新生代，老年代，永久代，1.8之后取消了永久代。其中新生代又划分为Eden空间，From Survivor空间，To Survivor空间。无论怎么划分都是为了更好的回收，分配，利用内存。

?

根据的Java虚拟机规范，Java的堆可以处于物理不连续的空间中，只要逻辑连续即可。在实现时，既可以实现成固定大小的也可以是可扩展的（通过-Xmx和-Xms控制），如果堆中没有足够的内存完成实例分配，并且堆也无法得到扩展时，将会抛出的OutOfMemoryError异常。

?

方法区（Method Area）

方法区也是一个线程共享的区域，存储已被虚拟机加载的类信息，常量（final），静态变量（static），JIT（即时编译器）编译后的代码等数据。

?

Java虚拟机规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，其实堆和方法区可以看成数据部分；虚拟机栈和程序计数器可以看成指令部分；方法区存储一些不会变更的数据，之前hotspot上使用GC分代收集管理方法区，所以方法区也被称为永久代（本质上两者不等价），但是现在已经使用Native Memory来代替永久代了。

永久代只不过是HotSpot JVM将GC分代收集扩展到方法区，从而出现的一种对方法区的叫法，但是本质上与Heap依然是不同的JVM数据区。

?

虚拟机对方法区规范非常宽松，除了和Java的堆一样不需要连续的内存和可以选择固定大小以外，还可以选择不实现垃圾回收。垃圾回收行为在这个区域比较少见但还是有必要的，主要是针对常量池回收和类型的卸载。

?

运行时常量池（Runtime Constant Pool）

运行时常量池是方法区的一部分，用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用，运行时常量池相对于类常量池另外一个特性就是具备动态性，运行期间可能将新的常量放入池中。?

比如String str = "abcd"，此时abcd就是存放到此区域，再比如final修饰的常量也会放到此区域。

?

直接内存（Direct Memory）

直接内存并不是虚拟机运行时数据区的一部分。本机直接内存就是电脑内存条大小。

也就是本地内存。

?

GC分代收集堆内存划分

jdk7

在JDK7以及其前期的JDK版本号中。堆内存通常被分为三块区域：新生代内存(young generation)、老生代(old generation)、永生代(Permanent Generation for VM Matedata)，例如以下图：
?

上图所示堆内存被分为：
Eden区 —— 新对象或者生命周期很短的对象会存储在这个区域中，这个区的大小可以通过-XX:NewSize和-XX:MaxNewSize参数来调整。新生代GC（垃圾回收器）会清理这一区域。
Survivor区 —— 那些历经了Eden区的垃圾回收仍能存活下来的依旧存在引用的对象会待在这个区域。这个区的大小可以由JVM参数-XX:SurvivorRatio来进行调节。

Old Generation老年代 —— 那些在历经了Eden区和Survivor区的多次GC后仍然存活下来的对象会存储在这个区里。这个区会由一个特殊的垃圾回收器来负责。年老代中的对象的回收是由老年代的GC（major GC）来进行的。

?

永生代 —— 存放着对象的方法、变量等元数据信息。如果永生代内存不够，我们就会得到例如以下错误：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen

绝大部分 Java 程序员应该都见过 "java.lang.OutOfMemoryError:?PermGen?space?"这个异常。这里的 "PermGen space"其实指的就是方法区。不过方法区和"PermGen space"又有着本质的区别。前者是 JVM 的规范，而后者则是 JVM 规范的一种实现。

永久代只不过是HotSpot JVM将GC分代收集扩展到方法区，从而出现的一种对方法区的叫法，但是本质上与Heap依然是不同的JVM数据区。

jdk8

java8的内存结构的新特性：再见PermGen，你好Metaspace

Java8中把存放元数据中的永生代内存从堆内存中移到了本地内存(native memory)中，Java8中JVM堆内存结构就变成了以下所示：

这样永生代内存就不再占用堆内存。它能够通过自己主动增长来避免JDK7以及前期版本号中常见的永生代内存错误(java.lang.OutOfMemoryError: PermGen)。随着Java8的到来，JVM不再有PermGen。但类的元数据信息（metadata）还在，只不过不再是存储在连续的堆空间上，而是移动到叫做"Metaspace"的本地内存（Native memory）中。

类的元数据信息转移到Metaspace的原因是PermGen很难调整。PermGen中类的元数据信息在每次FullGC的时候可能会被收集，但成绩很难令人满意。而且应该为PermGen分配多大的空间很难确定，因为PermSize的大小依赖于很多因素，比如JVM加载的class的总数，常量池的大小，方法的大小等。