JVM内存结构
- 什么是JVM？
- 为什么要有JVM？
- JVM内存结构有哪些？
- 堆（Heap）
- 方法区（Method Area）
- 方法栈（JVM Stack）
- 本地方法栈（Native Method Stack）
- 程序计数器（Program Counter Register）
- 总结
什么是JVM？
JVM是Java Virtual Machine（Java虚拟机）的缩写，JVM是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。
为什么要有JVM？
引入Java语言虚拟机后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息，使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。
JVM内存结构有哪些？
堆（Heap）
线程共享。所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。回收器主要管理的对象。
- 控制参数
-Xms设置堆的最小空间大小。-Xmx设置堆的最大空间大小。-XX:NewSize设置新生代最小空间大小。-XX:MaxNewSize设置新生代最小空间大小。 - 垃圾回收 此区域是垃圾回收的主要操作区域。
- 异常情况 如果在堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError 异常
方法区（Method Area）
线程共享。存储类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码。
- 控制参数
-XX:PermSize 设置最小空间 -XX:MaxPermSize 设置最大空间。 - 垃圾回收
对此区域会涉及但是很少进行垃圾回收。这个区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载，一般来说这个区域的回收“成绩”比较难以令人满意。 - 异常情况 根据Java 虚拟机规范的规定， 当方法区无法满足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError。
方法栈（JVM Stack）
线程私有。存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口，对象指针。
- 控制参数
-Xss控制每个线程栈的大小。 - 异常情况 在Java 虚拟机规范中，对这个区域规定了两种异常状况：
- StackOverflowError： 异常线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度时抛出；
- OutOfMemoryError 异常： 虚拟机栈可以动态扩展，当扩展时无法申请到足够的内存时会抛出。
本地方法栈（Native Method Stack）
线程私有。为虚拟机使用到的Native方法服务。如Java使用c或者c++编写的接口服务时，代码在此区运行。
- 控制参数 在Sun JDK中本地方法栈和方法栈是同一个，因此也可以用-Xss控制每个线程的大小。
- 异常情况 与虚拟机栈一样，本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError 和OutOfMemoryError异常。
程序计数器（Program Counter Register）
线程私有。有些文章也翻译成PC寄存器（PCRegister），同一个东西。它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。指向下一条要执行的指令。
- 异常情况 此内存区域是唯一一个在Java 虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError 情况的区域。
总结
每个Java程序都离不开Java虚拟机，Java程序的运行依靠具体Java虚拟机实例。在Java虚拟机规范中，分别用子系统、内存区、数据类型以及指令这几个术语来描述的。这些组成部分一起展示出一个抽象化的虚拟机内部的抽象体系结构。
对于Java运行时涉及到的存储区域主要包括程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、java堆、方法区以及直接内存等等。对于每个部分，都有其使用的条件。程序计数器主要是取下一条指令，在Java里面主要是取下一条指令的字节码文件；Java虚拟机栈主要是利用栈先进后出的特性存储局部变量表，动态链接等，主要包括堆内存和栈内存，对于程序员内存分析而言是特别重要的。本地方法栈与上边的栈基本作用差不多，只不过这里是为Java方法而服务。Java堆是内存管理中最大的一块，所有的线程共享这一块内容，同时该部分也是垃圾收集器的主要区域。
虚拟机的垃圾回收机制是完善的，动态内存分配和回收是比较成熟的，在内存管理机制中，大部分都不需要我们考虑内存回收，只有Java堆和方法区需要我们考虑处理内存问题。
