不要再把Java内存区域和Java内存模型混淆，再问就自闭啦。

上次我们讲了 JVM 的类加载机制，主要涉及了双亲委派机制，如何破坏双亲委派机制，不明白的小伙伴可以移步上篇不要再死记硬背Java的类加载啦。

网上有很多关于 Java 区域和内存模型的文章，但是很多人读完之后还是搞不清楚，主要是因为大家把这两个混为一谈，也不关心 JDK 版本。所以概念一多，非常容易混淆。

所以下面将重点说明Java内存区域，主要涉及运行时的几大区域划分，每个区域的职责。而 Java内存模型 的文章可以参考我之前写的[并发基础篇]MESI协议,JMM, 线程 常见方法等。

一、简介

我们都知道作为计算机界的老大哥C语言，其是面向内存进行开发的。对于每个对象，我们都需要手动的创建，开辟内存，销毁，如果不销毁，他可能永远删除不了啦。

但是Java并不是这样的，其有一整套虚拟机自动内存管理机制，我们不需要手动的创建对象，开辟内存，乃至销毁，不易发生内存溢出和泄露。这样看上去是不是爽歪歪。

但是这也是头疼的，对于其内部，我们是完全懵逼的状态。一旦出现问题，完全不知道咋整。

所以我们接下来，就要学习Java内存到底是如何工作的，各部分如何划分。

二、整体框架

首先我们JVM会加载类到内存中，所以 JVM 中必然会有一块内存区域来存放我们写的那些类。Java中有类对象、普通对象、本地变量、方法信息等等各种对象信息，所以JVM会对内存区域进行划分：

三、方法区

方法区域堆一样，也是线程共享的内存区域，主要用来存放类的信息。

方法区只存在于JDK1.8以前的版本，主要是存储从”.class“文件里加载进来的类，包括类的名称、方法信息、字段信息、静态变量、常量以及编译器编译后的代码等。其也被称为“永久代”，但是这两者并不等价，只是垃圾收集器的分代收集理论扩展到了方法区，使得垃圾收集器能够像管理Java堆一样管理内存，省去了专门为方法区编写代码的工作。

注意：这只是对于HotSpot的虚拟机有用，对于其他的 虚拟机 ，如IBM J9，是不存在永久代的概念的。

而且其有大小限制，我们可以设置-XX:MaxPermSize的大小来控制方法区的上限。但是其有利有弊。有利的是我们更容易把控程序启动后所占据的内存，有弊的是一旦超出了限制，就会出现java.lang.OutOfMemoryError: PermGen报错。（此处可考面试题，线上调优经验，注意注意。）

从JDK1.8开始，这块区域的名字改成了元数据区（Metaspace），元数据区直接使用本地内存。比1.8之前的版本对比，其直接向内存申请，不会再出现之前内存不够的情况啦。如果不够，那就要加服务器配置的事情啦。但也不能无限扩展，因此可以使用 -XX:MaxMetaspaceSize来控制最大内存。

举个例子：

 public class Test
{
    public static void main(String[] args)
     {
    }
}
复制代码  

我们新建了一个Test类，里面有个空的main方法，当通过类加载，其类相关的信息就会被加载到方法区中，如下图。

四、程序计数器

其实很小的一块内存空间，可以看作是当前线程所执行的 字节码 的行号。因为 Java虚拟机 的多线程是通过线程轮流切换，轮流得到处理器的资源来进行的，所以就需要在线程中有一个 计数器 来记录执行到哪一行，方便切换回来，所以每个线程都需要一个独立的 程序计数器 ，他们相互独立，互不影响。

白话解释：

这个大冬天的，正躺着愉快刷剧，突然饿了，要去泡个泡面吃吃，这时候是不是要暂停，先泡个面？等泡面好了，再回来继续看。那么这边的暂停就相等于程序计数器。

在上面例子的基础，我们多加两行代码：

 public class Test
{
    public static void main(String[] args)
     {
        A a=new A();
        a.load();
    }
}
复制代码  

当JVM加载类信息到内存之后，实际就会使用自己的字节码执行引擎，去执行这些字节码指令， 程序计数器是线程私有的，也就是说每个线程都有个自己的程序计数器，记录当前线程执行到了哪一条字节码指令。

五、Java虚拟机栈

Java虚拟机栈，其实是一种描述Java方法执行的数据结构。每个方法被执行的时候，都会创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作栈、动作链接、方法出口等信息。

每个方法从被调用到执行完成的过程，其实就是一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

比如main线程执行了main()方法，那么就会创建一个栈帧（里面存放a局部变量），并将其压入main线程自己的Java虚拟机栈中，如下图：

然后main线程继续执行load方法，再执行A类中的方法，其如果有局部变量，就会再创建一个栈帧，压入自己的虚拟机栈中，如下图。

六、本地方法栈

本地方法栈，其作用和Java虚拟机栈类似，区别在于本地方法栈是为虚拟机所使用到的Native方法服务，而Java虚拟机栈为虚拟机执行Java方法(也就是字节码)服务。本地方法栈也是线程私有的。

JDK中的很多底层API，比如IO、NIO、网络等，如果大家去看它的源码，会发现很多地方是调用的native修饰的方法，如CAS，这块先暂且搁下，后面并发说。

比如下面这样：

 public native int hashCode(); 
复制代码  

在调用native方法时，也会有线程对应的栈来保存native方法底层用到的局部变量表之类的信息，这就是本地方法栈的作用。

七、Java堆

是数据管理中最大的一块。所有线程共享的一块内存内容，在虚拟机启动时就已经自动创建的。这一块主要存放对象，也就是平时经常说的垃圾回收区域。

Java堆内存，这是JVM内存区域中最重要的一块区域，存放着各种Java对象，是线程共享区域。

下面代码中，new A()创建了一个对象实例，这个对象实例的相关信息就存放在Java堆内存中：

 public class Test{
     public static void main(String[] args) {
            A a = new A();
            a.load();
      }
}
复制代码  

main线程在执行main()方法时，会为其创建一个栈帧并入栈，栈帧中的局部变量a存放着A对象实例在Java堆内存中的地址：

八、总结

该篇主要讲了JVM的运行时内存区域，主要包括他们各自的划分，每个部分具体存储的是什么，中间结合代码详细说明了过程，希望能给大家一点帮助，不要再以为里面是个黑匣子，一脸懵逼的状态。（主要为了面试不懵逼，哈哈哈）

如果觉得写得还行，麻烦给个赞，您的认可才是我写作的动力！

如果觉得有说的不对的地方，欢迎评论指出。

也可以关注我的公众号《程序员黑哥》，我们一起讨论下。 好了，拜拜咯。