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JVM 的内存模型（Java 虚拟机内存结构）主要分为以下几个核心区域，每个区域承担不同的职责：

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程序计数器（Program Counter Register）

• 作用：记录当前线程执行的字节码指令地址（行号），确保线程切换后能恢复到正确执行位置。
• 特点：
  • 线程私有，无内存溢出风险。
  • 唯一在 JVM 规范中未规定 OutOfMemoryError 的区域。

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Java 虚拟机栈（JVM Stack）

• 作用：存储方法的调用栈帧（局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等），每个方法对应一个栈帧。
• 特点：
  • 线程私有。
  • 可能抛出两种错误：
    • StackOverflowError：栈深度超过限制（如无限递归）。
    • OutOfMemoryError：栈扩展失败（如线程过多）。

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本地方法栈（Native Method Stack）

• 作用：为 JVM 调用 Native 方法（如 C/C++ 实现）提供内存空间。
• 特点：与虚拟机栈类似，但服务于 Native 方法。

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堆（Heap）

• 作用：存储对象实例和数组（所有线程共享）。
• 特点：
  • 垃圾回收的主要区域。
  • 可进一步划分为新生代（Eden、Survivor 区）和老年代。
  • 可能抛出 OutOfMemoryError（如对象过多无法回收）。

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方法区（Method Area）

• 作用：存储类信息、常量、静态变量、即时编译器代码等。
• 实现变化：
  • JDK 8 之前：称为“永久代”（PermGen），受 JVM 内存限制。
  • JDK 8+：由“元空间（Metaspace）”替代，使用本地内存（默认无上限，可配置）。
• **可能抛出 **OutOfMemoryError（如加载过多类）。

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运行时常量池（Runtime Constant Pool）

• 归属：方法区的一部分。
• 作用：存储类文件中的常量（字面量、符号引用）。
• 特点：支持动态性（如 String.intern() 方法）。

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直接内存（Direct Memory）

• 作用：通过 NIO 的 DirectByteBuffer 分配堆外内存（如文件读写缓冲），避免 JVM 堆与 Native 堆间数据拷贝。
• 特点：
  • 受本机物理内存限制。
  • 可能抛出 OutOfMemoryError。

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常见问题区分

• Java 内存模型（JMM）：与并发编程相关，定义线程如何通过主内存和工作内存交互。
• JVM 内存结构：本文所述内容，描述 JVM 运行时数据区的物理划分。

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通过理解这些区域的功能和特点，可以更好地优化程序性能，诊断内存溢出或泄漏等问题。