JVM系列之虚拟机内存管理

  JVM(Java Virtual Machine)所管理的内存区域根据《java虚拟机规范》分为以下几个运行时数据区域。

  程序计数器是虚拟机中唯一一个内存溢出（out of memory）的区域，它是一块较小的内存空间，记录了线程执行字节码的行号；每个线程都有自己程序计数器，因此这块内存区域是线程私有的；如果虚拟机正在执行一个Java方法，则程序计数器指向的正在执行的字节码的地址；如果执行的是一个Native方法，则程序计数器为Undefined。

  虚拟机栈是Java方法执行的线程内存模型，一个方法从执行开始到执行完成就是一个栈帧（stack frame）从入栈到出栈的过程。栈帧中主要存储了局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。虚拟机栈的生命周期同线程一样，故也是线程私有的一块内存区域。

  本地方法栈同虚拟机栈类似，只不过服务的对象的Native方法，而虚拟机栈服务对象是Java方法。

  堆是实际开发过程中关注最多的地方。虚拟机创建的所有对象实例都在堆上分配内存空间，是一块线程共享的内存区域。不同的虚拟机实现对于堆的划分也不一样，主要取决于垃圾回收器的不同，以HotSpot虚拟机为例，由于使用的是分代垃圾回收器，故将堆分为新生代（Eden、from survivor、to survivor）、老年代、永久代（1.8之后叫元空间）

  元数据区和堆空间一样，是线程共有内存区域，在JDK 8 之前，元数据区被称为方法区（永久代），里边存储了类型信息、常量、静态变量以及即时编译编译后的缓存数据等；方法区其实是堆空间的一个逻辑区域，所以方法区的大小还是受限于堆空间的大小。在JDK 8之后，使用本地内存实现方法区，此时方法区的大小与堆无关，首先与物理机器的内存空间。

public class HeapOOMTest {
    static class HeapObject {}

    public static void main(String[] args) {
        List objects = new ArrayList<>();
        while (true) {
            objects.add(new HeapObject());
        }
    }
}

public class SOFTest {
    private int stackLength = 1;
    public void stackLeak() {
        stackLength++;
        stackLeak();;
    }

    public static void main(String[] args) {
        SOFTest sofTest = new SOFTest();
        try {
            sofTest.stackLeak();
        } catch (Throwable e) {
            System.out.println("stack length:" + sofTest.stackLength);
            throw e;
        }
    }
}