Java内存区域

一，程序计数器

　　程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存区域，它能够看做是当前线程所执行的字节码指示器。每条线程都须要由一个独立的的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储，咱们称这类内存区域为“线程私有”的内存。若是线程正在执行的是一个Java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；若是正在执行的是Native方法，这个计数器值则为空（Undefined）。此内存区域是惟一一个在Java虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError状况的区域。

二，Java虚拟机栈

　　与程序计数器同样，Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）也是线程私有的，它生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的内存模型:每一个方法在执行的同时都会建立一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操做数栈、动态连接、方法出口等。

　　若是线程请求的栈深度大于虚拟机所容许的深度，将抛出StackOverflowError异常；若是虚拟机栈能够动态扩展（当前大部分的Java虚拟机均可动态扩展，只不过 Java虚拟机规范中也容许固定长度的虚拟机栈），若是扩展时没法申请到足够的内存,就会抛出OutOfMemoryError异常。

三，本地方法栈

　　本地方法栈(Native Method Stack)与虚拟机栈所发挥的做用是很是类似的，它们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的 Native方法服务。与虚拟机栈同样,本地方法栈区域也会抛出StackOverflowError 和OutOfMemoryError显常。

四，Java堆

　　对于大多数应用来讲，Java堆(Java Heap)是Java虚拟机所管理的内存空最大的一块，Java堆是被全部线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时建立。此内存区域的惟一目的赖是在放过象实例。

　　Java堆是垃圾收集器管理的主要区域，所以不少时候也被称作“GC堆”。若是在堆中没有内存完成实例分配，而且堆也没法在扩展时，会抛出OutOfMemoryError异常。

五，方法区

　　方法区(Method Area)与Java堆同样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已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等数据。对于习惯在HotSpot虚拟机上开发、部署程序的开发者来讲，不少人都跟愿意把方法区成为“永久代”（Permanent Generation）,本质上二者并不等价，仅仅是由于Hotspot虚拟机的设计团队选择把Gc分代收集扩展至方法区，或者说使用永久代来实现方法区而已，这样HotSpot的垃圾收集器能够像管理Java堆同样管理这部份内存，可以省去专门为方法区编写。

　　当方法区没法知足内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError。

六，运行时常量池

　　运行时常量池(Runtime Constant Pool)是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池（Constant Pool Table），用于存放编译期生成的各类字面量和符号引用，这部份内容将在类加载后进入方法区的运行时常量池中存放。

　　当常量池没法再申请到内存时会抛出OutOfMemoryErrorr异常。

七，直接内存

　　直接内存(Direct Memory)并非虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java 虚拟机规范中定义的内存区域。一可是这部份内存也被频繁地使用，并且也可能致使OutOfMemoryErrorr异常出现，因此放到这里一块儿讲解。

　　在JDK 1.4中新加人了NIO(New lnput/Output)类，引人了一种基于通道(Channel) 缓冲区(Bufler)的I/O方式，它可使用Native函数库直接分配堆外内存，而后经过一个存储在Java堆中的DirectByteBuffer对象做为这块内存的引用进行操做。这样能在一些场中显著提升性能，由于避免了在Java堆和Native堆中来回复制数据。

　　显然，本机直接内存的分配不会受到Java堆大小的限制，可是，既然是内存，确定仍是受到本机总内存（包括RAM以及SWAP区或者分页文件）大小以及处理器寻址空间的限制。服务器管理员在配置虚拟机参数时，会根据实际内存设置-Xmx等参数信息，但常常忽直接内存，使得各个内存区域总和大于物理内存限制（包括物理的和操做系统级的限制），而致使动态扩展时出现OutOfMemoryErrorr异常。