Java面试八股之简述JVM内存结构

1. 简述JVM内存结构

Java虚拟机（JVM）内存结构主要分为线程私有区域和线程共享区域两大部分，具体组成部分如下：

 线程私有区域

程序计数器（Program Counter Register）：

记录当前线程执行的字节码行号，用于跟踪下一条需要执行的指令。

占用空间小，几乎不会发生内存溢出（Out Of Memory，OOM）。

虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）：

每个线程都有自己的栈，用于存储方法调用时的信息，包括局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等。

栈帧随着方法的调用和返回而入栈和出栈。

栈的大小可以固定也可以动态扩展，但动态扩展时若无法申请到足够的内存会抛出StackOverflowError或OutOfMemoryError。

本地方法栈（Native Method Stacks）：

与虚拟机栈类似，但服务于本地（Native）方法，即用非Java语言编写的方法。

同样可能抛出StackOverflowError或OutOfMemoryError。

线程共享区域

堆（Heap）：

JVM中最大的一块内存区域，用于存储几乎所有的对象实例和数组。

分为年轻代（Young Generation）和老年代（Old Generation）。

年轻代进一步分为Eden区和Survivor区（由两个相同大小的From Space和To Space组成）。

对象创建发生在年轻代的Eden区，经过多次GC幸存的对象会被移动到老年代。

若堆内存不足，会抛出OutOfMemoryError。

方法区（Method Area）：

存储类的元数据信息，如类的结构（如字段、方法信息）、运行时常量池、静态变量等。

在Java 8之前，永久代（Permanent Generation）是方法区的实现，之后被元空间（Metaspace）取代。

元空间使用本地内存，不再受Java堆大小的限制，但过度使用仍会导致OutOfMemoryError。

运行时常量池（Runtime Constant Pool）：

方法区的一部分，存放编译期生成的各种字面量和符号引用，如字符串字面量、类名、方法名等。

动态常量池，能够在运行期间将新的常量放入池中。

总结来说，JVM内存结构设计精巧，通过区分线程私有和共享区域，以及细致划分各个区域的功能，确保了Java程序的高效、安全运行。

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