面試官：今天來(lái)聊聊JVM的內(nèi)存結(jié)構(gòu)吧？

候選者：嗯，好的

候選者：前幾次面試的時(shí)候也提到了：class文件會(huì)被類加載器裝載至JVM中，并且JVM會(huì)負(fù)責(zé)程序「運(yùn)行時(shí)」的「內(nèi)存管理」

候選者：而JVM的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，往往指的就是JVM定義的「運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域」

候選者：簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就分為了5大塊：方法區(qū)、堆、程序計(jì)數(shù)器、虛擬機(jī)棧、本地方法棧

候選者：要值得注意的是：這是JVM「規(guī)范」的分區(qū)概念，到具體的實(shí)現(xiàn)落地，不同的廠商實(shí)現(xiàn)可能是有所區(qū)別的。

面試官：嗯，順便講下你這圖上每個(gè)區(qū)域的內(nèi)容吧。

候選者：好的，那我就先從「程序計(jì)數(shù)器」開始講起吧。

候選者：Java是多線程的語(yǔ)言，我們知道假設(shè)線程數(shù)大于CPU數(shù)，就很有可能有「線程切換」現(xiàn)象，切換意味著「中斷」和「恢復(fù)」，那自然就需要有一塊區(qū)域來(lái)保存「當(dāng)前線程的執(zhí)行信息」

候選者：所以，程序計(jì)數(shù)器就是用于記錄各個(gè)線程執(zhí)行的字節(jié)碼的地址（分支、循環(huán)、跳轉(zhuǎn)、異常、線程恢復(fù)等都依賴于計(jì)數(shù)器）

面試官：好的，理解了。

候選者：那接下來(lái)我就說(shuō)下「虛擬機(jī)?！拱?/p>

候選者：每個(gè)線程在創(chuàng)建的時(shí)候都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)「虛擬機(jī)棧」，每次方法調(diào)用都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)「棧幀」。每個(gè)「棧幀」會(huì)包含幾塊內(nèi)容：局部變量表、操作數(shù)棧、動(dòng)態(tài)連接和返回地址

候選者：了解了「虛擬機(jī)?！沟慕M成后，也不難猜出它的作用了：它保存方法了局部變量、部分變量的計(jì)算并參與了方法的調(diào)用和返回。

面試官：ok，了解了

候選者：下面就說(shuō)下「本地方法?！拱?/p>

候選者：本地方法棧跟虛擬機(jī)棧的功能類似，虛擬機(jī)棧用于管理 Java 函數(shù)的調(diào)用，而本地方法棧則用于管理本地方法的調(diào)用。這里的「本地方法」指的是「非Java方法」，一般本地方法是使用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的。

面試官：嗯…

候選者：嗯，說(shuō)完了「本地方法?！?、「虛擬機(jī)棧」和「程序計(jì)數(shù)器」，哦，下面還有「方法區(qū)」和「堆」

候選者：那我先說(shuō)「方法區(qū)」吧

候選者：前面提到了運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)這個(gè)「分區(qū)」是JVM的「規(guī)范」，具體的落地實(shí)現(xiàn)，不同的虛擬機(jī)廠商可能是不一樣的

候選者：所以「方法區(qū)」也只是 JVM 中規(guī)范的一部分而已。

候選者：在HotSpot虛擬機(jī)，就會(huì)常常提到「永久代」這個(gè)詞。HotSpot虛擬機(jī)在「JDK8前」用「永久代」實(shí)現(xiàn)了「方法區(qū)」，而很多其他廠商的虛擬機(jī)其實(shí)是沒(méi)有「永久代」的概念的。

候選者：我們下面的內(nèi)容就都用HotSpot虛擬機(jī)來(lái)說(shuō)明好了。

候選者：在JDK8中，已經(jīng)用「元空間」來(lái)替代了「永久代」作為「方法區(qū)」的實(shí)現(xiàn)了

面試官：嗯…

候選者：方法區(qū)主要是用來(lái)存放已被虛擬機(jī)加載的「類相關(guān)信息」：包括類信息、常量池

候選者：類信息又包括了類的版本、字段、方法、接口和父類等信息。

候選者：常量池又可以分「靜態(tài)常量池」和「運(yùn)行時(shí)常量池」

候選者：靜態(tài)常量池主要存儲(chǔ)的是「字面量」以及「符號(hào)引用」等信息，靜態(tài)常量池也包括了我們說(shuō)的「字符串常量池」。

候選者：「運(yùn)行時(shí)常量池」存儲(chǔ)的是「類加載」時(shí)生成的「直接引用」等信息。

面試官：嗯…

候選者：又值得注意的是：從「邏輯分區(qū)」的角度而言「常量池」是屬于「方法區(qū)」的

候選者：但自從在「JDK7」以后，就已經(jīng)把「運(yùn)行時(shí)常量池」和「靜態(tài)常量池」轉(zhuǎn)移到了「堆」內(nèi)存中進(jìn)行存儲(chǔ)（對(duì)于「物理分區(qū)」來(lái)說(shuō)「運(yùn)行時(shí)常量池」和「靜態(tài)常量池』就屬于堆）

面試官：嗯，這信息量有點(diǎn)多

面試官：我想問(wèn)下，你說(shuō)從「JDK8」已經(jīng)把「方法區(qū)」的實(shí)現(xiàn)從「永久代」變成「元空間」，有什么區(qū)別？

候選者：最主要的區(qū)別就是：「元空間」存儲(chǔ)不在虛擬機(jī)中，而是使用本地內(nèi)存，JVM 不會(huì)再出現(xiàn)方法區(qū)的內(nèi)存溢出，以往「永久代」經(jīng)常因?yàn)閮?nèi)存不夠用導(dǎo)致跑出OOM異常。

候選者：按JDK8版本，總結(jié)起來(lái)其實(shí)就相當(dāng)于：「類信息」是存儲(chǔ)在「元空間」的（也有人把「類信息」這塊叫做「類信息常量池」，主要是叫法不同，意思到位就好）

候選者：而「常量池」用JDK7開始，從「物理存儲(chǔ)」角度上就在「堆中」，這是沒(méi)有變化的。

面試官：嗯，我聽懂了

面試官：最后來(lái)講講「堆」這塊區(qū)域吧

候選者：嗯，「堆」是線程共享的區(qū)域，幾乎類的實(shí)例和數(shù)組分配的內(nèi)存都來(lái)自于它

候選者：「堆」被劃分為「新生代」和「老年代」，「新生代」又被進(jìn)一步劃分為 Eden 和 Survivor 區(qū)，最后 Survivor 由 From Survivor 和 To Survivor 組成

候選者：不多BB，我也畫圖吧

候選者：將「堆內(nèi)存」分開了幾塊區(qū)域，主要跟「內(nèi)存回收」有關(guān)（垃圾回收機(jī)制）

面試官：那垃圾回收這塊等下次吧，這個(gè)延伸下去又很多東西了

面試官：你要不先講講JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)和Java內(nèi)存模型有啥區(qū)別吧？

候選者：他們倆沒(méi)有啥直接關(guān)聯(lián)，其實(shí)兩次面試過(guò)后，應(yīng)該你就有感覺了

候選者：Java內(nèi)存模型是跟「并發(fā)」相關(guān)的，它是為了屏蔽底層細(xì)節(jié)而提出的規(guī)范，希望在上層(Java層面上)在操作內(nèi)存時(shí)在不同的平臺(tái)上也有相同的效果

候選者：Java內(nèi)存結(jié)構(gòu)（又稱為運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域），它描述著當(dāng)我們的class文件加載至虛擬機(jī)后，各個(gè)分區(qū)的「邏輯結(jié)構(gòu)」是如何的，每個(gè)分區(qū)承擔(dān)著什么作用。

面試官：了解了

今日總結(jié)：JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)組成（JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)又稱為「運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域」。主要有五部分組成：虛擬機(jī)棧、本地方法棧、程序計(jì)數(shù)器、方法區(qū)和堆。其中方法區(qū)和堆是線程共享的。虛擬機(jī)棧、本地方法棧以及程序計(jì)數(shù)器是線程隔離的）

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