《深入了解java虛拟機》---記憶體管理（2）

java和C、C++之間素來有一堵牆，這堵牆就是記憶體動态配置設定和垃圾收集技術。java的記憶體配置設定如下圖

程式計數器：目前線程所執行的位元組碼的行号訓示器，是一塊虛拟的很小的記憶體空間，線程私有的

java虛拟機棧：線程私有的，生命周期與線程相同，裡面存放的是基本資料類型，對象引用類型（reference類型，但是他們不是對象本身，一般是指向對象起始位置的引用指針，也有可能是指向一個代表對象的句柄或者其他與此對象相關的位置）和returnAddress類型（指向了一條位元組碼指令的位址）等，其中64為長度的long和double類型會占用兩個局部空間變量，其餘的都是一個，這個區域規定了兩種異常情況：如果線程請求的棧深度大于 虛拟機所允許的深度，就會抛出Stack OverflowError異常；如果虛拟機可以動态擴充，在擴充時沒有申請到足夠的記憶體，就會抛出OutOfMemoryError異常。

本地方法棧：與虛拟機棧發揮的作用是相似的，不同的是隻為本地Native方法服務，抛出異常與虛拟機棧一樣，像Sun HotSpot虛拟機會直接把虛拟機棧和本地方法棧合二為一。

java堆：對于大多數應用來說，java堆是java虛拟機中管理記憶體的最大一塊，是所有線程共享的一塊區域，在虛拟機啟動的時候建立，存放對象執行個體，也就是說所有的對象執行個體以及數組都要在堆上配置設定記憶體，但是随着JIT編譯器的發展和逃逸分析技術的逐漸成熟，未來将會導緻一些微妙的變化，是以現在說所有的對象都是在堆上配置設定記憶體的就有點絕對了。既然管理着對象執行個體，那麼垃圾回收肯定就是這個區域，是以有的時候這個堆也稱為GC堆，為了友善GC線程的回收，java堆中的對象會别分為：新生代和老年代，或者更加細緻的劃分。在java虛拟機的規範中規定，java堆可以處于實體上不連續的記憶體空間中，隻要邏輯上的連續即可，就像是我們的磁盤空間一樣可以是固定大小的，也可以是可擴充的，不過目前主流的虛拟機都是可擴充的（通過配置-Xmx和-Xms參數實作），當堆中沒有記憶體執行個體配置設定，并且也無法擴充時，就會抛出OutOfMemoryError異常。

方法區：和堆一樣是線程的共享區域，主要存儲已被虛拟機加載的類資訊、常量、靜态變量、即時編譯器編譯後的代碼等資料。對于HotSpot虛拟機把GC分代收集擴充至方法區，這樣更多人願意将方法區稱為“永久代”（PermGen），是以GC也在管理着方法區，采用永久代實作方法區，但是永久代有一個-XX:MaxPermSize的上限，是以更有可能會導緻記憶體溢出的現象發生，是以後來HotSpot逐漸放棄永久代改成Native Memory來實作方法區。其實對于方法區中回收隻是針對常量池的回收和對類型的解除安裝，對于類型的解除安裝條件比較苛刻，但是如果為完全回收會導緻記憶體洩漏問題，未來需要進一步的優化，對于常量池的回收，現在JDK1.7的HotSpot中已經把原本的永久代的字元串常量池移出。當方法區無法滿足記憶體配置設定需求時，就會抛出OutOfMemoryError異常。

運作時常量池：是方法區的一部分，Class檔案中除了類的版本、字段、方法、接口等描述資訊外，還有一項資訊就是常量池，用于存放在編譯器生成的各種字面量和符号引用。是方法區的一部分，也受方法區記憶體的限制，當常量池無法再申請到記憶體的時候就會抛出OutOfMemoryError異常。

直接記憶體：主要作用就是為了提高性能，在NIO類中可以直接使用Native函數配置設定堆外記憶體供外界調用，既然是記憶體就會受到本機總記憶體的限制，可能會出現OutOfMemoryError異常。