为什么要了解JAVA内存管理？

我们知道，用JAVA进行编程，最大的优势在于内存管理。我们可以完全忽略内存管理的细节，专注于逻辑业务上。但是，并不代表它就不会出现内存溢出或泄露的问题。而且，因为JAVA有自动管理内存的机制而对这一块不了解，显然是有点low的。所以，了解一下JAVA的内存管理，既有助于提高逼格，也能让我们在进行开发的时候，可以针对内存溢出或泄露的问题进行一些优化。

JAVA运行时内存区域

JAVA虚拟机在执行JAVA程序的过程中会把它所管理的内存分为若干个不同的数据区域。这些区域都有各自的用途、创建和销毁的时间，有的是随着虚拟机进程启动而存在的，有的则依赖用户线程的启动和结束而建立和销毁的。

通过下面这张图，我们可以比较直观的看出，虚拟机划分的几个数据区域。

根据JAVA虚拟机规范，内存被划分为：方法区、虚拟机栈、本地方法栈、堆、程序计数器、运行时常量池（程序运行时，由方法区分配的区域，所以在图中没画出来）

• 程序计数器（线程私有）

记载了线程中正在运行的JAVA方法的地址，如果执行的是本地方法，这个计数器则为空地址。

每个线程都有独立的程序计数器，该计数器主要是用来支持多线程的阻塞、挂起、恢复等操作。所以，这个计数器也是每个线程私有的内存区域。而且也是唯一一个JAVA虚拟机规范中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

• 虚拟机栈（线程私有）

虚拟机栈也是线程私有的。每个线程创建的同时跟着一起创建的，用于存储栈桢。

每个方法在执行时都会创建一个栈桢，用于存储局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

在JAVA虚拟机规范中，这个区域规定了两种异常情况：
1. 线程请求的栈深度大于虚拟机运行深度，抛出StackOverFlowError异常；
2. 虚拟机栈可动态拓展时，没有申请到足够内存，抛出OutOfMemoryError异常。

• 本地方法栈（线程私有）

与虚拟机栈类似，也是线程私有的。它是用来支持Native方法的执行的。在虚拟机规范中，对本地方法栈中的方法使用的语言、使用方法、数据结构都没有强制规定，可以自由实现它。和虚拟机栈一样，也会抛出StackOverFlowError异常和OutOfMemoryError异常。

• 堆（全局共享的）

用于存储对象实例及数组的。这个区域也是垃圾收集器（GC）的主要管理区域。为了方便内存回收，该区域还会进行很多划分，不变的是，存放的内容都是对象实例。该区域的大小可以通过-Xmx和-Xms来控制。如果没有内存可给实例分配，且无法拓展时，会抛出OutOfMemoryError异常。

• 方法区（全局共享的）

用于存储已被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码等数据。

在JAVA虚拟机规范中，没有强制要求实现这部分的内存管理。垃圾收集行为在这部分也比较少。当方法区无法满足内存分配需求时，会抛出OutOfMemoryError异常。

内存的管理其实就是内存分配和内存回收。而内存分配的几个区域可以分为两类，程序计数器、本地方法栈、虚拟机栈这几个区域是属于线程私有的，随着线程创建而创建，销毁而销毁，销毁时内存也会释放掉，所以这几个区域是不需要进行GC的。方法区因为它的定义GC行为相对会比较少，所以，堆则成为了垃圾回收器的重点维护对象。