# 四、内存分配

# 1. JVM 简化架构

# 程序计数器

每个线程都拥有一个 PC 寄存器，是线程私有的。用来存储指向下一条指令的地址。

在创建线程的时候，同时会创建相应的 PC 寄存器。

执行本地方法（JNI）时，PC 寄存器的值为 undefined。

PC 寄存器是一块较小的内存空间，是唯一一个在 JVM 规范中没有规定 OutOfMemoryError 的内存区域。

# 虚拟机栈

栈由一系列帧（Frame）组成，是线程私有的。

帧用来保存一个方法的局部变量、操作数栈（Java 没有寄存器，所有参数传递使用操作数栈）、常量池指针、动态链接、方法返回值等。

每一次方法调用创建一个帧，并压栈。退出方法的时候，修改栈顶指针就可以把栈帧中的内容销毁。

局部变量表存放了编译期可知的各种基本数据类型和引用类型，每个 slot 存放 32 位数据，long、double 占 2 个槽位。

栈的优点：存取速度比堆快，仅次于寄存器。

栈的缺点：存在栈中的数据大小、生存期是在编译期决定的，缺乏灵活性。

# 堆

用来存放应用系统创建的对象和数组，所有线程共享 Java 堆。

GC 主要就管理堆空间，对分代 CG 来说，堆也是分代的。

堆的优点：运行期动态分配内存大小，自动进行垃圾回收。

堆的缺点：效率相对较慢。

# 方法区

方法区是线程共享的，通常用来保存装载的类的结构信息。
常量池

字段、方法

特殊方法

static 静态变量

通常和元空间关联在一起，但具体的跟 JVM 实现和版本有关。
🔺 String 在 JDK7 之前是放在方法区的，但是 JDK7 以后就移到堆了。

JVM 规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分，但它有一个别名称为 Non-heap（非堆），主要是为了与 Java 堆区分开。

# 运行时常量池

是 Class 文件中每个类或接口的常量池表，在运行期间的表示形式。通常包括：
类的版本

字段

方法

接口

...

JDK6 在方法区中分配，JDK7 以后在堆中分配。

通常在加载类和接口到 JVM 后，就创建相应的运行时常量池。

# 本地方法栈

在 JVM 中用来支持 native 方法执行的栈就是本地方法栈。

# Class 对象是放在方法区还是堆中？
Class对象是存放在堆区的，不是方法区，这点很多人容易犯错。类的元数据（元数据并不是类的Class对象！Class对象是加载的最终产品，类的方法代码，变量名，方法名，访问权限，返回值等等都是在方法区的）才是存在方法区的。

# static 成员变量放在哪里？
方法区。如果是一个对象的话，那么方法区存引用，对象数据放在堆中。

# 方法区、永久代、元空间区别？
方法区：（逻辑上）
	逻辑上的东西，是JVM 的规范，所有虚拟机必须遵守的。
	是JVM 所有线程共享的、用于存储类的信息、常量池、方法数据、方法代码等。
永久代：（方法区的实现、JDK7 及之前、主要是和元空间对比）
	PermGen ， 就是 PermGen space ，全称是 Permanent Generation space ，是指内存的永久保存区域。
	PermGen space 则是 HotSpot 虚拟机基于 JVM 规范对方法区的一个落地实现，并且只有 HotSpot 才有 PermGen space。
	而如 JRockit（Oracle）、J9（IBM） 虚拟机有方法区 ，但是就没有 PermGen space。
	PermGen space 是JDK7及之前， HotSpot 虚拟机对方法区的一个落地实现。在 JDK8 被移除。
Metaspace（元空间、JDK8 及之后）
	元空间与永久代之间最大的区别在于：元空间并不在虚拟机中，而是使用本地内存。