JVM内存结构

程序计数器

• 为每个线程私有
• 指向线程对应程序的当前执行地址，指向虚拟机栈中对应栈帧
• 如果执行方法为Native方法，程序计数器为null
• 没有OutOfMemory和StackOverflow异常

Java虚拟机栈

• 为每个线程私有
• 虚拟机栈的元素为栈帧，每个方法在执行时创建一个栈帧，因此一对一关系
• 栈帧存储当前方法的局部变量表，操作数栈，方法出口等信息
• 有StackOverflow和OutOfMemory异常

本地方法栈

• 为每个线程私有
• 为Native方法服务
• 每个Native方法执行时创建一个本地方法栈帧，来存储局部变量等信息
• 有StackOverflow和OutOfMemory异常

Java堆

• 被所有进程共享
• 存放对象实例（包括成员变量），存放数组，存放静态变量
• 堆为垃圾回收GC管理的主要区域
• 根据GC逻辑，堆分为 新生代 和 老生代，新生代细分 Eden区，Survivor区
• Eden区大多数对象刚出生的地方，Survivor区为经历一次或多次GC仍存活的对象的地方，老生代为更长生命周期的对象
• GC会根据各个区域（新生代区域的Eden和Survivor，老生代区域）的占满情况来进行清理，在Eden或Survivor占满时，会执行MinorGC，清理新生代，然后存活下来的进行晋升，如Eden晋升到Survivor，Survivor晋升到老生代。在老生代空间不足，或元空间空间不足等时，会触发MajorGc或FullGC，对整个java堆全面清理

元空间

• 存储类描述，以及类中的成员变量描述，成员方法描述，运行时常量池
• 创建对象需要元空间对应的类描述
• 有OutOfMemory异常（类太多）

运行时：内存区域的联动过程

当我们执行以下这行代码时，JVM 内部三个区域是如何配合的？

Useruser=newUser();

1. 元空间 (Metaspace)：
   • JVM 首先检查元空间中是否已经加载了User类。
   • 如果没有，加载器会把User的结构信息（如上述表格内容）填入元空间。
   • 它是“图纸”：JVM 根据元空间里的字段定义，算出创建一个User对象需要占多少字节。
2. Java 堆 (Heap)：
   • JVM 根据“图纸”计算的大小，在堆中分配一块内存。
   • 它是“实物”：这里存放真正的name="张三"、age=25等数据。
3. 虚拟机栈 (Stack)：
   • 在当前线程的栈帧中，局部变量表里存入一个变量user。
   • 它是“指针”：user的值就是堆中那个User实例的物理内存地址。

直接内存

• 操作系统级的本地内存，由操作系统管理，不属于JVM数据区的一部分