JVM(Java Virtual Machine,Java 虚拟机)在执行 Java 程序时,将其运行时内存划分为若干不同的区域,以便有效管理和分配内存。主要的内存区域包括以下几个部分:
1. 堆(Heap)
堆是 JVM 中最大的一块内存区域,用于存储所有对象和数组。堆内存由垃圾收集器(Garbage Collector)管理,垃圾收集器负责回收不再使用的对象所占用的内存。堆内存进一步划分为以下几个区域:
- 年轻代(Young Generation):存放新创建的对象,年轻代又划分为 Eden 区和两个 Survivor 区(S0 和 S1)。
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- Eden 区:大部分新对象在此区域分配内存。
- Survivor 区:从 Eden 区幸存下来的对象会被移动到 Survivor 区,两个 Survivor 区交替使用。
- 老年代(Old Generation):存放从年轻代晋升过来的长期存活对象。
2. 方法区(Method Area)
方法区存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器(JIT)编译后的代码等数据。在 HotSpot 虚拟机中,方法区的一部分实现为永久代(Permanent Generation),但在 Java 8 之后被元空间(Metaspace)取代。
3. 程序计数器(Program Counter Register)
程序计数器是一个小内存空间,用于指示当前线程执行的字节码指令的地址。每个线程都有一个独立的程序计数器,这是线程私有的。
4. 本地方法栈(Native Method Stack)
本地方法栈用于执行本地(Native)方法。它与 Java 虚拟机栈类似,但专门为本地方法服务。每个线程也都有一个独立的本地方法栈。
5. 虚拟机栈(Java Virtual Machine Stack)
虚拟机栈是线程私有的,生命周期与线程相同。它用于存储局部变量、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每调用一个方法都会创建一个栈帧(Stack Frame),方法执行完成后,栈帧会被销毁。
6. 直接内存(Direct Memory)
直接内存并不是 JVM 运行时数据区的一部分,但也被频繁使用。直接内存是在堆外的内存区域,通过 java.nio
包提供的 ByteBuffer
类来直接访问系统内存。
内存区域总结
- 线程共享区域:
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- 堆(Heap)
- 方法区(Method Area)
- 直接内存(Direct Memory)
- 线程私有区域:
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- 程序计数器(Program Counter Register)
- 本地方法栈(Native Method Stack)
- 虚拟机栈(Java Virtual Machine Stack)