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Java内存区域

程序计数器

程序计数器是一块较小的内存区域,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。

如果线程执行的是一个Java方法,那么计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址。如果执行的是本地方法,那么计数器的值应该为空。此内存区域是唯一没有规定OutOfMemoryError情况的区域。

虚拟机栈

Java虚拟机栈是线程私有的,其生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的线程内存模型,每个方法执行的时候,Java虚拟机会同步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。每一个方法被调用直到执行完毕的过程,就对应了一个栈桢在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将会抛出StackOverflowError。如果Java虚拟机栈容量可以动态扩展,那么当栈无法申请到足够的内存时会抛出OutOfMemoryError异常。

本地方法栈

本地方法栈是为虚拟机使用到的本地方法服务,与虚拟机栈的作用十分类似。

堆是所有线程共享的一块内存区域,在虚拟机启动时创建。其作用是存放对象实例,几乎所有的对象都在这里分配内存。堆是垃圾收集器管理的内存区域。

Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中,但是在逻辑上应该被视为连续的。当Java堆中没有内存完成实例分配,并且堆无法进行扩展时,会抛出OutOfMemoryError异常。

方法区

方法区用于存储已经被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量等数据。根据规范,如果方法区无法满足新的内存分配需求时,将抛出OutOfMemoryError异常。

直接内存

在JDK1.4以后新加入了NIO类,引入了基于通道与缓冲区的IO方式,其可以使用Native函数库直接分配堆外内存,然后通过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象作为这块内存的引用进行操作,从而提升性能并且避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。直接内存虽然不是Java虚拟机规范中定义的内存区域,但是当无法分配足够的内存时,也会导致OutOfMemoryError异常。