JVM内存结构

jvm内存结构分为三大块：线程私有区域、线程共享区域、直接内存。
线程私有区域和线程共享区域又被称之为运行时数据区，也就是我们常说的内存。概念：jvm在运行过程中会把它所管理的内存划分成若干不同的数据区域。

线程私有区域

线程私有：是拿来运行指令的。
线程私有区域下又包含三块：程序计数器、本地方法栈、虚拟机栈。
java天生就是多线程的，在程序运行时可能会启动多个线程，每启动一个线程，该线程必定包含程序计数器、本地方法栈、虚拟机栈。

程序计数器： 因为java程序是多线程的，它必须要有一个东西来指向当前线程正在执行的字节码指令的地址（行号）。它也是虚拟机内存中唯一不会报OOM（内存用完）错误的区域。
延伸： 为什么需要程序计数器？
答：Java是多线程的，多线程就意味着线程切换，它的作用：确保程序在多线程情况下能够正常执行。

栈（Stack）： 实际上就是一种数据结构（数组、链表也是数据结构），该数据结构的特点：入口和出口只有一个，有先进后出的特征，并且操作上只有入栈、出栈两种方式。
先进后出（First In Last Out）：实际上就像仓库装货物一样，从下至上一个一个的叠起来，当在使用的时候，从上到下一个一个的使用。
延伸： 为什么JVM要使用栈？
答：使用栈这种数据结构会非常好的兼容方法调用方法的特点。

虚拟机栈（大小设置：-Xss 1M）： 存储当前线程运行方法所需要的数据、指令、返回地址。 将虚拟机栈进一步划分成栈帧，栈帧再次细化为：局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址等。

栈帧： 因为一个程序可能包含很多很多线程（单个线程就可以理解为虚拟机栈），而一个线程也可能包含很多很多个方法。栈帧就可以理解为在虚拟机栈下的单个方法，即：栈帧就是单个方法。
局部变量表：其实就是这个方法里存储局部变量的表。
操作数栈：在这个栈帧里，需要完成入栈和出栈指令的操作。
动态链接：当前这个栈帧（方法），调用其他的方法，实际上就是调用其他方法的直接引用，这个直接引用就是动态连接。
返回地址：记录这个方法的返回。
延伸：栈和虚拟机栈有什么关系？
答：栈是一种数据结构，虚拟机栈就是在这种数据结构上的一种拓展。

本地方法栈：本地方法栈保存的是native方法的信息，当一个jvm创建的线程调用native方法后，jvm不再为其在虚拟机栈中创建栈帧，jvm只是简单的动态链接并直接调用native方法。
延伸：虚拟机规范无强制规定，各版本虚拟机*实现。Hotspot直接把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。

线程共享区域

线程共享：是拿来处理数据（存储数据）的。
线程共享和线程没有关系，无论启动多少个线程，线程共享区域只会有：堆、方法区。
方法区（永久代（JDK1.7及之前）、元空间（1.8及以后）），方法区的组成：类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码
Java堆（-Xms,-Xmx,-Xmn）：堆是需要重点关注的区域，涉及到内存的分配（new关键字，反射等）与回收（回收算法、收集器等）
“-Xms”:最小的空间大小；
“-Xmx”:最大的空间大小；
“-Xmn”:最新的空间大小；

JVM各版本内存区域的变化

运行时常量池：class文件中的常量池（编译器生成的各种字面量和符号引用）会在类加载后被放进这个区域。组成：符号引用、字面量
JDK1.6: 运行时常量池在方法区中。
JDK1.7: 运行时常量池在堆中。
JDK1.8: 去掉永久代，使用元空间（空间大小只受限于机器的内存）替代永久代。

直接内存

直接内存：不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是java虚拟机规范中定义的内存区域。
1.如果使用了NIO，这块区域就会被频繁使用，在Java堆内可以用directByteBuffer对象直接引用并操作；
2.这块内存不受java堆大小限制，但是受本机总内存的限制，可以通过MaxDirectMemorySize来设置（默认与堆内存最大值一样），所以也会出现OOM异常；
3.避免了Java堆和native堆中来回赋值的数据，能提高效率。

总结

JVM运行时数据区分区线程私有和线程共享两部分。
线程私有分为程序计数器、本地方法栈、虚拟机栈，程序私有区域会随着线程的产生而产生、结束而结束，故不用考虑过多的内存回收问题。
线程共享区域分为堆和方法区。