运行时数据区域

定义

Java虚拟机在执行Java程序的过程中会把它所管理的内存划分为若干个不同的数据区域

类型

程序计数器

较小的内存空间，当前线程执行的字节 码的行号指示器；各线程之间独立存储，互不影响

虚拟机栈

每个线程私有的，线程在运行时，在执行每个方法的时候都会打包成一个栈帧，存储了局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等信息，然后放入栈。每个时刻正在执行的当前方法就是虚拟机栈顶的栈桢。方法的执行就对应着栈帧在虚拟机栈中入栈和出栈的过程。
栈桢大小缺省为1M，可用参数 –Xss调整大小，例如-Xss256k

堆

几乎所有对象都分配在这里，也是垃圾回收发生的主要区域，可用以下参数调整：
-Xms：堆的最小值；
-Xmx：堆的最大值；
-Xmn：新生代的大小；
-XX:NewSize；新生代最小值；
-XX:MaxNewSize：新生代最大值；
例如- Xmx256m

方法区/永久代

用于存储已经被虚拟机加载的类信息，常量(“zdy”,"123"等)，静态变量(static变量)等数据，可用以下参数调整：
jdk1.7及以前：-XX:PermSize；-XX:MaxPermSize；
jdk1.8以后：-XX:MetaspaceSize； -XX:MaxMetaspaceSize
jdk1.8以后大小就只受本机总内存的限制
如：-XX:MaxMetaspaceSize=3M

直接内存

不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是java虚拟机规范中定义的内存区域；如果使用了NIO,这块区域会被频繁使用，在java堆内可以用directByteBuffer对象直接引用并操作；
这块内存不受java堆大小限制，但受本机总内存的限制，可以通过-XX:MaxDirectMemorySize来设置（默认与堆内存最大值一样），所以也会出现OOM异常。

站在线程角度来看

深入辨析堆和栈

功能

• 以栈帧的方式存储方法调用的过程，并存储方法调用过程中基本数据类型的变量（int、short、long、byte、float、double、boolean、char等）以及对象的引用变量，其内存分配在栈上，变量出了作用域就会自动释放；
• 而堆内存用来存储Java中的对象。无论是成员变量，局部变量，还是类变量，它们指向的对象都存储在堆内存中；

线程独享还是共享

• 栈内存归属于单个线程，每个线程都会有一个栈内存，其存储的变量只能在其所属线程中可见，即栈内存可以理解成线程的私有内存。
• 堆内存中的对象对所有线程可见。堆内存中的对象可以被所有线程访问。

空间大小

栈的内存要远远小于堆内存

栈上分配

虚拟机提供的一种优化技术，基本思想是，对于线程私有的对象，将它打散分配在栈上，而不分配在堆上。好处是对象跟着方法调用自行销毁，不需要进行垃圾回收，可以提高性能。
栈上分配需要的技术基础，逃逸分析。逃逸分析的目的是判断对象的作用域是否会逃逸出方法体。注意，任何可以在多个线程之间共享的对象，一定都属于逃逸对象。

public void test(int x,inty ){
String x = “”;
User u = new User();}

User类型的对象u就没有逃逸出方法test。

public  User test(int x,inty ){
String x = “”;
User u = new User();
return u;
}

User类型的对象u就逃逸出方法test。

如何启用栈上分配

-server JVM运行的模式之一, server模式才能进行逃逸分析， JVM运行的模式还有mix/client

-Xmx10m和-Xms10m：堆的大小
-XX:+DoEscapeAnalysis：启用逃逸分析(默认打开)
-XX:+PrintGC：打印GC日志
-XX:+EliminateAllocations：标量替换(默认打开)
-XX:-UseTLAB 关闭本地线程分配缓冲
TLAB： ThreadLocalAllocBuffer，TLAB的目的是在为新对象分配内存空间时，让每个Java应用线程能在使用自己专属的分配指针来分配空间，减少同步开销。

对栈上分配发生影响的参数就是三个，-server、-XX:+DoEscapeAnalysis和-XX:+EliminateAllocations，任何一个发生变化都不会发生栈上分配，因为启用逃逸分析和标量替换默认是打开的，所以，JVM的参数只用-server一样可以有栈上替换的效果

栈上分配的效果

同样的User的对象实例，分配100000000次，启用栈上分配，只需6ms，不启用，需要3S。