一、運行時數據區域
1.1 程序計數器
一塊較小的內存空間,可看作當前線程所執行的字節碼的行號指示器。字節碼指示器工作時就是通過改變這個計數器的值來選取下一條需要執行的字節碼指令,分支、循環、跳轉、異常處理、線程恢復等基礎功能都需要依賴這個計數器來完成。
如果線程執行是一個Java方法的時候,計數器記錄的是虛擬機字節碼指令的地址;當執行的是Native的方法的時候,計數器指令為空;該內存區域是Java虛擬機唯一沒有規定任何OutOfMemoryError的區域。
1.2 Java虛擬機棧
線程私有。每個Java方法在執行的同時,都會創建一個棧幀,用于存儲局部變量表,操作數棧,動態鏈接,方法出入口等信息,每個方法的調用到執行完成的過程就是一個棧幀入棧到出棧的過程。
局部變量表存放編譯期可知的各種基本數據類型、對象引用和returnAddress類型。局部變量表所需的空間在編譯期完成分配,方法運行期不會改變局部變量表的大小。
虛擬機棧規定了2種異常情況:
- 線程請求棧的深度大于虛擬機棧所允許的深度,這時候將會拋出StackOverflowError異常,
- 虛擬機允許動態擴展虛擬機棧,當擴展的時候無法申請到足夠內存時就會報OutOfMemoryError異常;
1.3 本地方法棧
線程私有。與Java虛擬機棧類似,但是為虛擬機使用的Native方法服務。也會拋StackOverflowError和OutOfMemoryError異常。
1.4 Java堆
所有線程共享。Java虛擬機中管理的的內存最大的一塊,可以處于物理上不連續的內存空間,只要邏輯上連續即可,在虛擬機啟動時創建。此內存區域的唯一目的就是存放對象實例,幾乎 所有對象實例都在這里分配內存。
當堆中沒有內存完成實例分配,并且堆無法擴展的時候,將會拋出OutOfMemoryError。
1.5 方法區
所有線程共享。用于存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯后的代碼等數據。這塊區域的內存回收目標是針對常量池的回收和對類型的卸載。
當方法區沒有內存空間的時候就拋出OutOfMemoryError異常。
1.5.1 運行時常量池
方法區的一部分。Class文件含有常量池信息,用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用,這部分內容將在類加載后進入方法區的運行時常量池中存放。一般還會把翻譯出來的直接引用也存儲在運行時常量池中。
運行時常量池具備動態性,運行期間也可能將新的常量放入池中。
當常量池沒有內存空間的時候就拋出OutOfMemoryError異常。
1.6 直接內存
并非Java虛擬機運行時數據區的一部分,也不是JVM規范中定義的內存區域。但這部分內存被頻繁使用,也可能導致OutOfMemoryError異常。
二、對象的創建
- 虛擬機遇到new指令時,首先檢查指令的參數能否在常量池中定位到一個類的符號引用,并且檢查這個符號引用代表的類是否已經被加載、解析和初始化過。若沒有則必須先執行相應的類加載過程。
- 在類加載檢查通過后,虛擬機將為新生對象分配內存