JVM 内存区域详解
Java 虚拟机（JVM）的内存区域划分为多个部分，每个部分有特定的用途和管理机制。以下是 JVM 内存区域的核心组成及其功能：
一、运行时数据区（Runtime Data Areas）
1. 线程共享区域
内存区域别名特性异常类型堆(Heap)新生代+老年代存储对象实例和数组，GC主要工作区域OutOfMemoryError方法区元空间(Metaspace)存储类信息、常量、静态变量、JIT编译后的代码（JDK8+使用本地内存实现）OutOfMemoryError
2. 线程私有区域
内存区域特性异常类型程序计数器(PC Register)记录当前线程执行的字节码行号，唯一不会OOM的区域无虚拟机栈(JVM Stack)存储栈帧（局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口）StackOverflowError本地方法栈(Native Stack)为Native方法服务StackOverflowError
二、各区域深度解析
1. 堆内存（Heap）
新生代 (Young Generation)
Eden区：对象初次分配区域Survivor区（S0/S1）：Minor GC后存活对象暂存区比例：默认Eden:S0:S1 = 8:1:1（可通过-XX:SurvivorRatio调整） 老年代 (Old Generation)
存储长期存活对象（默认经过15次GC仍存活的对象）触发Major GC/Full GC 配置参数：
-Xms1024m # 初始堆大小
-Xmx1024m # 最大堆大小
-XX:NewRatio=2 # 老年代/新生代比例
2. 方法区（Method Area）
存储内容：
类型信息（类名、访问修饰符等）运行时常量池静态变量（JDK7+静态变量移至堆中）JIT编译后的代码缓存 演进历史：
JDK7及之前：永久代（PermGen），-XX:PermSize/-XX:MaxPermSizeJDK8+：元空间（Metaspace），使用本地内存，-XX:MetaspaceSize/-XX:MaxMetaspaceSize
3. 虚拟机栈（JVM Stack）
栈帧结构：
局部变量表：
基本数据类型直接存储值引用类型存储指向堆的引用槽位(Slot)是基本存储单位（32位） 配置参数：
-Xss256k # 设置线程栈大小
三、直接内存（Direct Memory）
特点：
不属于JVM运行时数据区通过NIO的ByteBuffer.allocateDirect()分配避免Java堆与Native堆间数据拷贝 相关异常：
OutOfMemoryError: Direct buffer memory 配置参数：
-XX:MaxDirectMemorySize=256m
四、内存区域交互关系
五、异常示例与调优
1. 堆内存溢出
// 持续创建大对象
List
while(true) {
list.add(new byte[1024*1024]); // 1MB per object
}
调优：增大-Xmx，分析内存泄漏
2. 栈溢出
// 无限递归
public void stackOverflow() {
stackOverflow();
}
调优：增大-Xss或修复递归终止条件
3. 方法区溢出
// 借助CGLib持续生成类
while(true) {
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(OOMObject.class);
enhancer.setUseCache(false);
enhancer.create();
}
调优：增大-XX:MaxMetaspaceSize
六、JDK工具监控
工具功能示例命令jstat监控堆内存和GC情况jstat -gcutil
七、重要注意事项
JDK版本差异：
JDK7：字符串常量池在方法区（PermGen）JDK8+：字符串常量池移至堆中 对象创建流程：
类加载检查 → 分配内存（堆）→ 初始化 → 设置对象头 → 执行
内存分配策略：
优先在Eden区分配大对象直接进入老年代（-XX:PretenureSizeThreshold）长期存活对象进入老年代（-XX:MaxTenuringThreshold）
理解JVM内存区域是性能调优和故障诊断的基础，合理配置各区域大小可以显著提升应用稳定性和性能。