一.构成
JVM为n内存空间为5 个部分:
- 程序计数器
- Java 虚拟机栈
- 本地方法栈
- 堆
- 方法区

JDK 1.8 元数据区取代了永久代。元空间的本质和永久代类似,都是对 JVM 规范中方法区的实现。不过元空间与永久代之间最大的区别在于:元数据空间并不在虚拟机中,而是使用本地内存。
1.1程序计数器
程序计数器的定义
程序计数器是一块较小的内存空间,是当前线程正在执行的那条字节码指令的地址。若当前线程正在执行的是一个本地方法,那么此时程序计数器为Undefined。
程序计数器的作用
- 字节码解释器通过改变程序计数器来依次读取指令,从而实现代码的流程控制。
- 在多线程情况下,程序计数器记录的是当前线程执行的位置,从而当线程切换回来时,就知道上次线程执行到哪了。
程序计数器的特点
- 线程私有,每条线程都有自己的程序计数器。
- 生命周期:随着线程的创建而创建,随着线程的结束而销毁。
- 是唯一一个不会出现OOM的内存区域。
1.2虚拟机栈
定义
Java 虚拟机栈是描述 Java 方法运行过程的内存模型。
Java 虚拟机栈会为每一个即将运行的 Java 方法创建一块叫做“栈帧”的区域,用于存放该方法运行过程中的一些信息,如下图
压栈出栈:
当方法运行过程中需要创建局部变量时,就将局部变量的值存入栈帧中的局部变量表中。
Java 虚拟机栈的栈顶的栈帧是当前正在执行的活动栈(当前正在执行的方法),PC 寄存器也会指向这个地址。只有这个活动的栈帧的本地变量可以被操作数栈使用,当在这个栈帧中调用另一个方法,与之对应的栈帧又会被创建,新创建的栈帧压入栈顶,变为当前的活动栈帧。
方法结束后,当前栈帧被移出,栈帧的返回值变成新的活动栈帧中操作数栈的一个操作数。如果没有返回值,那么新的活动栈帧中操作数栈的操作数没有变化。
栈为线程独享,不存在数据一致性问题,不会有锁。
Java 虚拟机栈的特点
- 局部变量表随着栈帧的创建而创建,它的大小在编译时确定,创建时只需分配事先规定的大小即可。在方法运行过程中,局部变量表的大小不会发生改变。
- Java 虚拟机栈会出现两种异常:StackOverFlowError 和 OutOfMemoryError。
- StackOverFlowError 若 Java 虚拟机栈的大小不允许动态扩展,那么当线程请求栈的深度超过当前 Java 虚拟机栈的最大深度时,抛出 StackOverFlowError 异常。
- OutOfMemoryError 若允许动态扩展,那么当线程请求栈时内存用完了,无法再动态扩展时,抛出 OutOfMemoryError 异常。
- Java 虚拟机栈也是线程私有,随着线程创建而创建,随着线程的结束而销毁。
1.3本地方法栈
本地方法栈是为 JVM 运行 Native 方法准备的空间,由于很多 Native 方法都是用 C 语言实现的,所以它通常又叫 C 栈。它与 Java 虚拟机栈实现的功能类似,只不过本地方法栈是描述本地方法运行过程的内存模型。
1.4堆
堆是用来存放对象的内存空间,几乎所有的对象都存储在堆中。
堆的特点
- 线程共享,整个 Java 虚拟机只有一个堆,所有的线程都访问同一个堆(数据一致性问题)。而程序计数器、Java 虚拟机栈、本地方法栈都是一个线程对应一个。
- 是垃圾回收的主要场所。
- 进一步可分为:新生代(Eden区 From Survior To Survivor)、老年代。
不同的区域存放不同生命周期的对象,这样可以根据不同的区域使用不同的垃圾回收算法,更具有针对性。
Java 堆所使用的内存不需要保证是连续的。而由于堆是被所有线程共享的,所以对它的访问需要注意同步问题,方法和对应的属性都需要保证一致性。
1.5方法区
J方法区存放以下信息:
- 已经被虚拟机加载的类信息
- 常量
- 静态变量
- 即时编译器编译后的代码
方法区的特点
- 线程共享。 方法区是堆的一个逻辑部分,因此和堆一样,都是线程共享的。整个虚拟机中只有一个方法区。
- 永久代。 方法区中的信息一般需要长期存在,而且它又是堆的逻辑分区,因此用堆的划分方法,把方法区称为“永久代”。
- 内存回收效率低。 方法区中的信息一般需要长期存在,回收一遍之后可能只有少量信息无效。主要回收目标是:对常量池的回收;对类型的卸载。
- Java 虚拟机规范对方法区的要求比较宽松。 和堆一样,允许固定大小,也允许动态扩展,还允许不实现垃圾回收。
运行时常量池
方法区中存放:类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码。常量就存放在运行时常量池中。
当类被 Java 虚拟机加载后, .class 文件中的常量就存放在方法区的运行时常量池中。而且在运行期间,可以向常量池中添加新的常量。如 String 类的 intern() 方法就能在运行期间向常量池中添加字符串常量。

二.堆和栈的区别联系
堆和栈的联系。
联系:引用对象,数组时,栈里定义变量保存堆中目标的首地址。 
区别
空间大小:栈比堆小。
分配方式:栈支持静态和动态分配,堆只支持动态分配。
*效率:栈的效率比堆高。