本文从 JDK 各个版本关于内存模型结构的演变，来了解各个区域，包括:程序计 数器、Java 虚拟机栈、本地方法栈、堆和元空间。并了解从 JDK 1.8 开始去掉方 法区引入元空间的核心目的和作用。
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JDK1.6、JDK1.7、JDK1.8 内存模型演变
各个版本的迭代都是为了更好的适应 CPU 性能提升，最大限度提 升的 JVM 运行效率。这些版本的 JVM 内存模型主要有以下差异:
- JDK 1.6:有永久代，静态变量存放在永久代上。
- JDK 1.7:有永久代，但已经把字符串常量池、静态变量，存放在堆上。逐渐的减 少永久代的使用。
- JDK 1.8:无永久代，运行时常量池、类常量池，都保存在元数据区，也就是常说 的元空间。但字符串常量池仍然存放在堆上。
内存模型各区域介绍
程序计数器
- 较小的内存空间、线程私有，记录当前线程所执行的字节码行号。
- 如果执行 Java 方法，计数器记录虚拟机字节码当前指令的地址，本地方法则为 空。
- 这一块区域没有任何 OutOfMemoryError 定义。
关于程序计数器的定义，如果这样看没有感觉，我们举一个例子。 定义一段 Java 方法的代码，这段代码是计算圆形的周长。
public static float circumference(float r){
float pi = 3.14f;
float area=2*pi*r;
return area;
}如图是这段代码的在虚拟机中的执行过程，左侧是它的程序计数 器对应的行号。
- 这些行号每一个都会对应一条需要执行的字节码指令，是压栈还是弹出或是执行计算。
- 之所以说是线程私有的，因为如果不是私有的，那么整个计算过程最终的结果也将错误。
Java 虚拟机栈
- 每一个方法在执行的同时，都会创建出一个栈帧，用于存放局部变量表、操作数 栈、动态链接、方法出口、线程等信息。
- 方法从调用到执行完成，都对应着栈帧从虚拟机中入栈和出栈的过程。
- 最终，栈帧会随着方法的创建到结束而销毁。
可能这么只从定义看上去仍然没有什么感觉，我们再找一个例子。 这是一个关于斐波那契数列(Fibonacci sequence)求值的例子，我们通过斐波那 契数列在虚拟机中的执行过程，来体会 Java 虚拟机栈的用途。
斐波那契数列(Fibonacci sequence)，又称黄金分割数列、因数学家列昂纳 多·斐波那契(Leonardoda Fibonacci)以兔子繁殖为例子而引入，故又称为“兔 子数列”，指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、…在数学 上，斐波纳契数列以如下被以递推的方法定义:F(1)=1，F(2)=1, F(n)=F(n- 1)+F(n-2)(n>=3，n∈N*)在现代物理、准晶体结构、化学等领域，斐波纳契数 列都有直接的应用，为此，美国数学会从 1963 年起出版了以《斐波纳契数列季 刊》为名的一份数学杂志，用于专门刊载这方面的研究成果。
- 整个这段流程，就是方法的调用和返回。在调用过程申请了操作数栈的深度和局部 变量的大小。
- 以及相应的信息从各个区域获取并操作，其实也就是入栈和出栈的过程。
本地方法栈
- 本地方法栈与 Java 虚拟机栈作用类似，唯一不同的就是本地方法栈执行的是 Native 方法，而虚拟机栈是为 JVM 执行 Java 方法服务的。
- 另外，与 Java 虚拟机栈一样，本地方法栈也会抛出 StackOverflowError 和 OutOfMemoryError 异常。
- JDK1.8 HotSpot 虚拟机直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。
堆和元空间
- JDK 1.8 JVM 的内存结构主要由三大块组成:堆内存、元空间和栈，Java 堆是内存 空间占据最大的一块区域。
- Java 堆，由年轻代和年老代组成，分别占据 1/3 和 2/3。
- 而年轻代又分为三部分，Eden、From Survivor、To Survivor，占据比例为 8:1:1，可调。
- 另外这里我们特意画出了元空间，也就是直接内存区域。在 JDK 1.8 之后就不在堆上分配方法区了。
- 元空间从虚拟机 Java 堆中转移到本地内存，默认情况下，元空间的大小仅受本地内存的限制，说白了也就是以后不会因为永久代空间不够而抛出 OOM 异常出现 了。jdk1.8 以前版本的 class 和 JAR 包数据存储在 PermGen 下面 ，PermGen 大 小是固定的，而且项目之间无法共用，公有的 class，所以比较容易出现 OOM 异 常。
- 升级 JDK 1.8 后，元空间配置参数，-XX:MetaspaceSize=512M XX:MaxMetaspaceSize=1024M。
- 可以通过 jps、jinfo 查看元空间:
jps66016 jps 32172jinfo -flag MetaspaceSize 32172-XX:MetaspaceSize=21807104jinfo -flag MaxMetaspaceSize 32172-XX:MaxMetaspaceSize=184467044073709486080
常量池
从 JDK 1.7 开始把常量池从永久代中剥离，直到 JDK1.8 去掉了永久代。而字符串 常量池一直放在堆空间，用于存储字符串对象，或是字符串对象的引用。