JVM 内存模型

TIP

JVM（Java Virtual Machine）内存模型是理解 Java 内存管理和性能优化的基础。了解各个区域的作用对排查内存问题至关重要。

运行时数据区

JVM 内存结构
├── 线程私有
│   ├── 程序计数器
│   ├── 虚拟机栈
│   └── 本地方法栈
└── 线程共享
    ├── 堆（Heap）
    └── 方法区（Method Area / MetaSpace）

堆内存（Heap）

Java 堆是 GC 管理的主要区域：

// 堆参数设置
// -Xms512m    初始堆大小
// -Xmx2g      最大堆大小
// -Xmn256m    新生代大小

// 堆结构
// 新生代：Eden : S0 : S1 = 8 : 1 : 1
// 老年代：存放长期存活的对象

虚拟机栈

每个方法调用会创建一个栈帧：

public int add(int a, int b) {
    // 每个方法对应一个栈帧入栈
    int result = a + b;
    return result;
    // 方法结束栈帧出栈
}

每个栈帧包含：

• 局部变量表
• 操作数栈
• 动态链接
• 方法出口

方法区

JDK8 之后元空间（MetaSpace）取代了永久代（PermGen）：

// 方法区存储
// - 类信息（Class）
// - 常量池
// - 静态变量
// - JIT 编译后的代码

// MetaSpace 参数
// -XX:MetaspaceSize=256m
// -XX:MaxMetaspaceSize=512m

GC Roots 对象

可达性分析算法中作为根的对象：

• 虚拟机栈中引用的对象
• 方法区中静态属性引用的对象
• 方法区中常量引用的对象
• 本地方法栈中 JNI 引用的对象

TIP

了解 JVM 内存模型有助于定位内存泄漏（OOM）和优化 GC 性能。常见的内存问题包括堆溢出、栈溢出和元空间溢出。