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一文读懂JVM内存区域(大白话版)

一文读懂JVM内存区域(大白话版)

一、JVM内存区域划分

JVM内存分为线程私有和线程共享两大块,每个区域各司其职,就像公司里的不同部门的分工合作。

二、线程私有区

1 程序计数器(PC)

记录当前线程执行到哪一行代码(字节码的行号)。

​特点:

​线程私有:每个线程独立记录自己的执行位置。唯一不会OOM的区域:JVM规范明确不抛出内存溢出错误。

​🌰 举个栗子:你同时开两个游戏窗口(两个线程),每个窗口的进度(执行位置)各自独立保存。

2 java虚拟机栈

存放方法执行时的局部变量、操作数栈、方法出口等信息。

​生命周期:与方法调用同步,方法开始执行时入栈,执行完出栈。 ​关键点:

​栈帧(Stack Frame)​:每个方法对应一个栈帧。​StackOverflowError:递归太深或方法调用链过长时触发。​​-Xss参数:调整栈大小(如-Xss1m)。

🌰 举个栗子(递归导致栈溢出):

void infiniteLoop() {

infiniteLoop(); // 无限递归,栈帧不断入栈

}

抛出 StackOverflowError ,栈溢出错误!!!

3 本地方法栈

为JVM调用操作系统本地方法(如C/C++代码)服务。和Java虚拟机栈类似,但服务对象不同(一个Java方法,一个本地方法)。

三、线程共享区

1 堆(Heap)

存放所有对象实例和数组​(我们new出来的东西都在这里)。

​特点:

​线程共享:所有线程共用堆内存。​GC主战场:垃圾回收主要清理堆中的对象。​分代设计:分为 新生代(Young)、老年代(Old),优化GC效率(大部分对象“朝生夕死”(在新生代快速回收),避免频繁扫描老年代。)​​-Xmx/-Xms参数:设置堆的最大和初始大小(如-Xmx4g)。

如上图,想象Java堆内存是个大仓库,为了高效管理垃圾回收(GC),仓库被划分为两个主要区域:​新生代和老年代。

​新生代(Young Generation)​:新员工入职区,存放新创建的对象。​老年代(Old Generation)​:老员工养老区,存放长期存活的对象。

新生代的结构:Eden + Survivor双胞胎

​Eden区(伊甸园)​:

所有新对象出生地(new出来的对象先放这里)。​特点:空间大,但很快被填满,触发Minor GC​(新生代垃圾回收)。

​Survivor区(幸存者区)​:

​两个区域:Survivor0(From区)和 Survivor1(To区)。

存放从Eden区Minor GC后存活的对象,通过“复制算法”在两个区之间反复横跳。每次Minor GC后,存活对象年龄+1,年龄达到阈值(默认15岁)晋升到老年代。

老年代(Old Generation)​

存放“老不死”的对象(长期存活的对象,或大对象直接分配到这里)。​GC机制:触发Major GC​(或Full GC,清理整个堆)。​特点:空间大,GC频率低,但耗时长(停顿时间长)。

2 方法区

存储类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码。 ​关键点:

​运行时常量池:存放编译期生成的字面量(如字符串)和符号引用。​JDK8后的变化:方法区由“永久代(PermGen)”改为“ 元空间(Metaspace)”,使用本地内存(Native Memory)。​OOM场景:加载过多类(如动态生成类),元空间耗尽时抛出OutOfMemoryError。

​🌰 举个栗子(​静态变量存储):

class MyClass {

static String NAME = "Java"; // NAME存在方法区

}

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