JVM可謂是學習JAVA基礎中的基礎了，但仍有不少同學對JVM概念還是比較模糊，甚至沒有聽說過，對java的理解也只是在基礎語法?層面，本文就將對JVM進行初步介紹，因篇幅所限，只能介紹JVM基礎，如需要進一步學習，建議閱讀機械工業出版社出版的《深入理解JAVA虛擬機》。

Java虛擬機規范中規定的JVM如下圖所示：

可以看出，JVM由JVM運行時數據區(圖示中藍色框包含部分)、執行引擎、本地庫接口、本地方法庫組成。

JVM運行時數據區，分為線程共享部分(方法區、堆)和線程隔離區(虛擬機棧、本地方法棧和程序計數器)。

1.方法區

用于存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯后的代碼等數據。

運行時常量池(Runtime Constant Pool)是方法區的一部分。.Class文件中除了有類的版本/字段/方法/接口等描述信息外,還有一項信息是常量池(Constant Pool Table),用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用,這部分內容將類在加載后進入方法區的運行時常量池中存放.

運行時常量區的內容并不只是在編譯期間產生，通過String.intern()也可以實現在運行時向常量區中添加內容。

需要注意的是：從JDK8開始，方法區被元數據區替代了。具體的原因和兩者的區別可以參考官網。

2.堆

是JVM中最大的一塊內存區域，該區域的目的只是用于存儲對象實例及數組。該區域也是GC的最主要區域。

根據Java虛擬機規范的規定,Java堆可以處于物理上不連續的內存空間中,只要邏輯上是連續的即可,就像我們的磁盤空間一樣.在實現時,既可以實現固定大小的,也可以是可擴展的,不過當前主流的虛擬機都是按照可擴展來實現的(通過-Xmx和-Xms控制).如果在堆中沒有內存完成實例分配,并且堆也無法再擴展時,就會拋出OutOfMemoryError異常。

3.虛擬機棧

每個線程方法在執行時都會創建一個棧幀，包含局部變量表、返回地址、操作數棧等信息。每個方法的執行與完成就對應的棧幀的入棧與出棧過程 。局部變量表占用空間的大小在編譯期就確定了。這里需要注意：如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的深度，將會拋出StackOverflowError異常；如果虛擬機棧可以動態擴展(當前大部分的Java虛擬機都可動態擴展，只不過Java虛擬機規范中也允許固定長度的虛擬機棧)，當擴展時無法申請到足夠的內存時將會拋出OutOfMemoryError異常。

4.本地方法棧

與虛擬機棧類似，不過其中執行是本地方法。對于HotSpot虛擬機而言，本地方法棧和虛擬機棧是統一的。

5.程序計數器

是一個小的內存空間，如果線程正在執行的是一個java方法，則此內存區域記錄正在執行的虛擬機字節碼指令的地址；如果線程正在執行的是native方法，則計算器中的值為空。此內存區域是唯一一個在JAVA虛擬機規范中沒有規定任何OutOfMemoryError情況的區域。

這幾部分都有相關的JDK自帶工具可以分析查看，比如jps, jstack, jmap, jhat, jstat等，還有圖形化工具jconsole,jvisualvm，但對于Linux服務器就無能為力了。

好了，關于JVM就講完了，接下來進行提問：JVM哪些區域會發生OOME，以及各自原因是什么?

堆內存不足是最常見的 OOM 原因之一，拋出的錯誤信息是“java.lang.OutOfMemoryError:Java heap space”，原因可能千奇百怪，例如，可能存在內存泄漏問題；也很有可能就是堆的大小不合理，比如我們要處理比較可觀的數據量，但是沒有顯式指定 JVM 堆大小或者指定數值偏小；或者出現 JVM 處理引用不及時，導致堆積起來，內存無法釋放等。

而對于 Java 虛擬機棧和本地方法棧，這里要稍微復雜一點。如果我們寫一段程序不斷的進行遞歸調用，而且沒有退出條件，就會導致不斷地進行壓棧。類似這種情況，JVM 實際會拋出 StackOverFlowError；當然，如果 JVM 試圖去擴展棧空間的的時候失敗，則會拋出 OutOfMemoryError。

對于老版本的 Oracle JDK，因為永久代的大小是有限的，并且 JVM 對永久代垃圾回收(如，常量池回收、卸載不再需要的類型)非常不積極，所以當我們不斷添加新類型的時候，永久代出現 OutOfMemoryError 也非常多見，尤其是在運行時存在大量動態類型生成的場合；類似 Intern 字符串緩存占用太多空間，也會導致 OOM 問題。對應的異常信息，會標記出來和永久代相關：“java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space”。

隨著元數據區的引入，方法區內存已經不再那么窘迫，所以相應的 OOM 有所改觀，出現 OOM，異常信息則變成了：“java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace”。

直接內存不足，也會導致 OOM。

后記：

JVM是JAVA面試過程中最容易被問到的基礎題目，在本篇JVM介紹完后，后面還準備了更多有意思的JAVA基礎面試題，這些將作為提升JAVA基礎能力的免費系列課程，從面試題出發，對每個問題舉一反三，以點帶面，不做不求甚解之人，最終目標不是學會答題，而是學會題目本身涉及到的所有知識點。暫定的全部面試題目課程包含如下內容：

談談你對JVM的理解？

final,finally,finalize有什么區別？

String,StringBuffer,StringBuilder有什么區別？

Exception和Error有什么區別？

Hashtable,HashMap,TreeMap有什么區別？

Vector,ArrayList,LinkedList有什么區別？

int和Integer有什么區別？

接口和抽象類有什么區別？

如何保證集合是線程安全的？

談談你知道的設計模式？

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的jvm对于java的意义_谈谈对JVM的理解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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