• 程序计数器
• 虚拟机栈
• 本地方法栈
• 堆
• 方法区

程序计数器

Program Counter Register 程序计数器（寄存器）
作用：是记住下一条jvm指令的执行地址
特点 ：

• 是线程私有的
• 不会存在内存溢出

虚拟机栈

Java Virtual Machine Stacks （Java虚拟机栈）

• 每个线程运行时所需要的内存，称为虚拟机栈
• 每个栈由多个栈帧（Frame）组成，对应着每次方法调用时所占用的内存
• 每个线程只能有一个活动栈帧，对应着当前正在执行的那个方法、

1.垃圾回收是否涉及栈内存？
不需要，栈帧内存每次调用结束后都会被弹出栈，不需要垃圾回收的处理
2.栈内存分配越大越好吗？
不是，栈内存可以由虚拟机参数指定。栈内存化的越大，会导致线程越少。一般默认的就行了。
3.方法内的局部变量是否线程安全？

• 如果方法内局部变量没有逃离方法的作用访问，他是线程安全的
• 如果是局部变量引用了对象，并逃离方法的作用范围，需要考虑线程安全。

栈内存溢出

• 栈帧过多，比如递归调用自己
• 栈帧过大导致栈内存溢出

线程运行诊断

案例1： cpu 占用过多
定位
用top定位哪个进程对cpu的占用过高
ps H -eo pid,tid,%cpu | grep 进程id （用ps命令进一步定位是哪个线程引起的cpu占用过高）
jstack 进程id
可以根据线程id 找到有问题的线程，进一步定位到问题代码的源码行号
案例2：程序运行很长时间没有结果

本地方法栈

虚拟机调用本地方法所占用的内存

堆

Heap 堆

• 通过 new 关键字，创建对象都会使用堆内存

特点

• 它是线程共享的，堆中对象都需要考虑线程安全的问题
• 有垃圾回收机制

  堆内存溢出

  OOM

  堆内存诊断

  1.jps工具
  查看当前系统中有哪些java进程
  2.jmap工具
  查看堆内存占用情况
  3.jconsole工具
  图形化界面的，多功能的检测工具，可以连续监测
  4.Java VisualVM 可视化工具

方法区

《Java虚拟机规范》中明确说明:”尽管所有的方法区在逻辑上是属于堆的一部分，但一些简单的实现可能不会选择去进行垃圾收集或者进行压缩。”但对于HotSpotJVM而言，方法区还有一个别名叫做Non-Heap(非堆)，目的就是要和堆分开。所以，方法区看作是一块独立于Java堆的内存空间。

• 所有Java虚拟机线程共享的区域
• 存的是跟类有关的信息
• 在虚拟机启动时创建

方法区也会有内存溢出

组成

方法区内存溢出

1.8以前会导致永久代内存溢出
1.8之后会导致元空间内存溢出

运行时常量池

二进制字节码（类基本信息，常量池，类方法定义，包含了虚拟机指令）

• 常量池，就是一张表，虚拟机指令根据这张常量表找到要执行的类名、方法名、参数类型、字面量等信息
• 运行时常量池，常量池是*.class文件中的，当该类被加载，它的常量池信息就会放入运行池常量池，并把里面的符号地址变为真实地址。

StringTable(字符串常量池)特性

常量池中的字符串仅是符号，第一次用到时才变为对象
利用串池的机制，来避免重复创建字符串对象
字符串变量拼接的原理是 StringBuilder （1.8）
字符串常量拼接的原理是编译期优化
可以使用 intern 方法，主动将串池中还没有的字符串对象放入串池

• 1.8 将这个字符串对象尝试放入串池，如果有则并不会放入，如果没有则放入串池， 会把串

池中的对象返回

• 1.6 将这个字符串对象尝试放入串池，如果有则并不会放入，如果没有会把此对象复制一份，

放入串池， 会把串池中的对象返回

stringtable调优

• 调整 -XX:StringTableSize=桶个数
• 考虑将字符串对象是否入池

直接内存

定义

Direct Memory

• 常见于 NIO 操作时，用于数据缓冲区
• 分配回收成本较高，但读写性能高

• 不受 JVM 内存回收管理

  分配和回收原理

• 使用了 Unsafe 对象完成直接内存的分配回收，并且回收需要主动调用 freeMemory 方法

• ByteBuffffer 的实现类内部，使用了 Cleaner （虚引用）来监测 ByteBuffffer 对象，一旦

ByteBuffffer 对象被垃圾回收，那么就会由 ReferenceHandler 线程通过 Cleaner 的 clean 方法调
用 freeMemory 来释放直接内存