内存结构
JVM内存结构主要包括以下几个部分：
- 方法区（Method Area）：用于存储类的信息、常量、静态变量等。在JDK 8及之前的版本中，方法区被实现为永久代（Permanent Generation），而在JDK 8之后的版本中，方法区被替换为元空间（Metaspace）。
- 堆（Heap）：用于存储对象实例。所有通过new关键字创建的对象都会被分配到堆中。堆是Java虚拟机管理的最大一块内存区域，也是垃圾回收的主要区域。
- 栈（Stack）：用于存储方法的局部变量、方法参数、返回值等。每个线程在执行方法时，都会创建一个对应的栈帧（Stack Frame），栈帧中存储了方法的局部变量表、操作数栈、动态链接等信息。
- 本地方法栈（Native Method Stack）：用于存储本地方法（Native Method）的信息。
- 程序计数器（Program Counter）：用于记录当前线程执行的字节码指令的地址。
除了以上几个主要的内存区域，还有一些其他的辅助内存区域，如直接内存（Direct Memory）等。直接内存并不是Java虚拟机管理的，而是由操作系统直接分配和管理的，但是在Java程序中可以通过NIO（New Input/Output）来使用直接内存。
JVM内存结构包括方法区、堆、栈、本地方法栈和程序计数器。不同的内存区域有不同的作用和管理方式，合理地使用和管理内存是编写高效、稳定的Java程序的重要方面。
结构区域说明
1.方法区（Method Area）
方法区（Method Area）是Java虚拟机（JVM）中的一块内存区域，用于存储类的信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。它是线程共享的区域，与堆区相邻。
方法区主要包含以下内容：
- 类的信息：包括类的完整结构、字段、方法、构造器等。
- 运行时常量池：用于存放编译期生成的各种字面量和符号引用。
- 静态变量：存放类的静态变量，包括静态字段和常量。
- 即时编译器编译后的代码：JVM在运行时会将热点代码进行即时编译，生成本地机器码并存放在方法区中。
方法区的大小是固定的，可以通过设置JVM参数来调整大小。当方法区无法满足内存分配需求时，会抛出OutOfMemoryError异常。
需要注意的是，方法区在不同的JVM实现中可能有所不同，例如在HotSpot JVM中，方法区被称为“永久代”（Permanent Generation），而在JDK 8及以后的版本中，永久代被元空间（Metaspace）所取代。
2.堆（Heap）
堆（Heap）是一种用于动态分配内存的数据结构。它是Java虚拟机（JVM）管理的一块内存区域，用于存储对象实例和数组。
堆内存的特点是动态分配和释放，可以根据程序的需要动态地创建和销毁对象。在Java中，所有的对象都存储在堆内存中，包括通过new关键字创建的对象和数组。
堆内存的分配是由Java虚拟机自动进行的，当我们创建一个对象时，Java虚拟机会在堆内存中分配一块合适大小的空间来存储该对象的实例变量。当对象不再被引用时，Java虚拟机会自动回收这块内存空间，释放给其他对象使用。
在Java中，堆内存的大小可以通过JVM的启动参数进行调整。我们可以通过-Xmx和-Xms参数来设置堆内存的最大和初始大小。这样可以根据应用程序的需求来调整堆内存的大小，以提高程序的性能和效率。
总结起来，堆是一种用于动态分配内存的数据结构，用于存储对象实例和数组。它具有动态分配和释放的特点，可以根据程序的需要动态地创建和销毁对象。堆内存的大小可以通过JVM的启动参数进行调整，以满足应用程序的需求。
3.栈（Stack）
栈（Stack）也叫「虚拟机栈」是一种用于存储方法调用和局部变量的数据结构。栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，它的大小是固定的。
在Java程序中，每当一个方法被调用时，就会在栈中创建一个新的栈帧（Stack Frame）。栈帧包含了方法的参数、局部变量和方法返回值等信息。当方法执行完毕后，对应的栈帧会被销毁。
栈的大小是有限的，当栈空间不足时，会抛出StackOverflowError异常。因此，在编写Java程序时，需要注意方法调用的层次不要过深，以避免栈溢出的问题。
栈的优点是访问速度快，因为栈中的数据是连续存储的，而且栈的大小是固定的，不会发生内存碎片的问题。但是栈的缺点是大小有限，无法存储大量的数据。
4.本地方法栈（Native Method Stack）
本地方法栈（Native Method Stack）是Java虚拟机（JVM）中的一块内存区域，用于存储调用本地方法的相关信息。本地方法是指使用其他编程语言（如C、C++）编写的方法，通过JNI（Java Native Interface）在Java程序中调用。
当Java程序调用本地方法时，JVM会将当前线程的执行状态保存到本地方法栈中，包括方法的参数、局部变量以及执行指令等信息。然后，JVM会将控制权转移到本地方法，并在本地方法栈中执行相应的本地方法代码。
本地方法栈的大小可以通过JVM参数进行配置，通常与Java虚拟机栈的大小相同。当本地方法栈空间不足时，会抛出StackOverflowError异常。
需要注意的是，本地方法栈与虚拟机栈（Java栈）是两个不同的概念。虚拟机栈用于存储Java方法的调用信息，而本地方法栈用于存储本地方法的调用信息。两者在内存结构上是分开的，但在执行过程中会相互配合，实现Java程序与本地方法的交互。
5.程序计数器（Program Counter）
程序计数器（Program Counter）是一种特殊的寄存器，用于存储当前线程执行的字节码指令的地址。它是Java虚拟机（JVM）中的一部分，用于支持线程切换和指令的顺序执行。
程序计数器在Java虚拟机中是线程私有的，每个线程都有自己独立的程序计数器。当线程执行一个方法时，程序计数器会记录下一条将要执行的指令的地址。当线程被切换到另一个线程时，程序计数器的值会被保存起来，以便下次切换回来时能够继续执行。
程序计数器在Java虚拟机中起到了非常重要的作用。它不是用于存储线程的执行状态，也不是用于存储对象的引用，而是用于存储指令的地址。通过程序计数器，Java虚拟机能够准确地知道当前线程正在执行的指令，从而能够实现指令的顺序执行和线程的切换。
原文地址：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg5MzIyMDczMw==&mid=2247484745&idx=1&sn=53adac77cdf8583a1ae1c23ef5f20b20
