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JVM 简单内存结构及例子

article 2025/2/27 8:13:48

Java虚拟机（JVM）内存结构是Java程序运行时内存分配和管理的方式。JVM内存结构通常分为以下几个主要部分：
方法区（Method Area）：
存储类信息、常量、静态变量以及即时编译后的代码等数据。
这部分内存在JVM启动时创建，并且其大小在JVM终止时销毁。
堆（Heap）：
存储所有的对象实例和数组。
堆内存被划分为年轻代（Young Generation）和老年代（Old Generation）。
年轻代进一步划分为Eden Space（伊甸园）和Survivor Space（幸存者空间）。
老年代通常包含大对象和长期存活的对象。

堆内存结构的详细说明：
年轻代（Young Generation）：
年轻代是堆的一部分，用于存储新创建的对象。这些对象通常生命周期较短，因此年轻代的垃圾回收（GC）非常频繁。
年轻代通常分为三个区域：Eden Space（伊甸园）、【Survivor Space（幸存者空间）和To Space（过渡空间）—（也可说幸存者0区与幸存者1区）】。
新创建的对象首先存放在Eden Space。当Eden Space满时，会触发Minor GC（垃圾回收），存活下来的对象会被移动到Survivor Space。
在下一次Minor GC时，Survivor Space中存活的对象会被移动到To Space，而To Space中的对象则会被移动到Survivor Space，Eden Space则被清空并用于新一轮的对象分配。
老年代（Old Generation）：
老年代用于存储生命周期较长的对象，即在年轻代中经过多次垃圾回收后仍然存活的对象。
老年代的垃圾回收不如年轻代频繁，因为老年代的对象通常较为稳定，垃圾回收的频率和范围较大，通常称为Major GC或Full GC。
永久代（Permanent Generation）：
永久代用于存储类加载器加载的类信息、常量池、静态变量等。
永久代的大小固定，且在JVM运行期间不会改变，垃圾回收不会回收永久代中的对象。

栈（Stack）：
每个线程拥有自己的栈，用于存储局部变量、操作数栈、方法调用和返回地址。
栈内存随着方法调用分配，随着方法执行结束而回收。
本地方法栈（Native Method Stack）：
为JVM使用到本地方法接口（JNI）的本地方法调用提供空间。
程序计数器（PC Registers）：
每个线程有自己的程序计数器，用于存储指向下一个将要执行的指令的地址。
直接内存分配堆（Direct Memory）：
JVM可以通过ByteBuffer.allocateDirect()方法直接在堆外内存分配内存，用于NIO操作，以减少内存拷贝。
内存结构举例
假设我们创建了一个Person类的对象并将其引用存储在一个名为personRef的引用变量中：

public class Person {
    private String name;
    // 构造函数、getter和setter等
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Person person = new Person();
        person.name = "John Doe";
        String personRef = person.toString(); // 假设toString()返回对象的字符串表示
    }
}