JVM 运行时数据区域

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Java 虚拟机（JVM）在运行时会将内存划分为若干区域，每个区域承担不同的职责和特性。主要包括：堆、元空间（方法区）、虚拟机栈、本地方法栈和程序计数器。本文基于 JDK 8 进行说明。

1. 堆（Heap）

• 作用：存放对象实例和数组，是线程共享的内存区域，也是垃圾回收（GC）的主要区域。

  • 新生代：Eden + Survivor1 + Survivor2
  • 老年代：存放长期存活的对象

2. 方法区（Method Area / MetaSpace）

• 作用：存放已加载的类信息、常量、静态变量等。

• JDK 变化：

  • JDK 1.8 及之后取消永久代（PermGen），改为 元空间（MetaSpace）。

• 注意：

  • 类数量过多（比如 Spring 大量使用 CGLIB 或 JDK Proxy 动态生成代理类））可能导致 元空间溢出。

3. 虚拟机栈（JVM Stack）

• 特点：

  • 线程私有，生命周期与线程一致。

  • 栈帧（Stack Frame）存储方法执行的上下文：

    • 局部变量表：存放方法参数和局部变量，底层为变量槽。
    • 操作数栈：方法执行过程中入栈和出栈操作的临时区域。
    • 动态链接：运行时将符号引用转为直接引用。
    • 返回地址：记录方法调用返回位置。

• 异常：

  • 栈深度超限 → StackOverflowError
  • 栈内存不足 → OutOfMemoryError

4. 本地方法栈（Native Method Stack）

• 作用：服务于本地方法（Native 方法），类似虚拟机栈。
• 异常：同样可能抛出 StackOverflowError 或 OutOfMemoryError。

5. 程序计数器（PC Register）

• 作用：存放当前线程下一条指令的地址。

• 特点：

  • 线程私有，切换线程时能恢复执行位置。
  • 内存空间很小。