内存结构
组成结构
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线程私有：程序计数器、本地方法栈、虚拟机栈
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线程共享：方法区、堆
程序计数器
线程私有，存储下一条字节码指令的行号
- 也叫 PC 寄存器，存储下一条要执行的指令行号（如果下一条指令是 native 方法，记录的行号是 undefined）
- class 最终被编译成字节码指令，CPU 能执行的内容
- 每个线程是要拥有 CPU 时间片才会执行的，时间片结束就不能执行了，如果程序还没执行完，就要先挂起，并记录行号，等下一次拥有时间片的时候继续执行（上下文切换的体现）
- 再比如条件判断、循环等操作，下一条指令是哪个条件，或者是否跳出循环等，都需要记录在线程内部
- 线程私有，生命周期跟随线程的创建和结束，线程一定有自己的程序计数器，线程销毁，程序计数器也被销毁
- jvm 中 唯一一个不会出现 oom 的区域
虚拟机栈
线程私有，存放栈帧，一个栈帧就是一个方法，栈帧里面主要存储当前方法需要操作的局部变量和操作数栈
- 在线程增加一个方法调用叫做栈帧入栈，调用完一个方法，这个方法就出栈
- 既然栈帧对应方法调用，那么栈帧里面存储的就是方法调用的相关信息
- 局部变量表：存储方法形参和定义在方法体内部的局部变量
- 操作数栈：对局部变量进行操作的行为列表，比如读取局部变量表的数据到操作数栈，对局部变量表的数据进行运算比较等
- 动态链接
- 方法返回地址
- 运行速度很快，但是空间不大，jdk5 之前一个线程默认 256k，jdk5 之后 默认1 M（可自定义每个线程默认大小）
局部变量表
- 非静态方法还有 this，静态方法没有 this，所以静态方法不用用 this 的原因就是栈帧里面没有 this 这个变量
- 局部变量也不会赋初值，成员变量才会赋值（意思就是方法里面定义的变量一定要赋值）
- 局部变量表的对象变量是 GC Root 对象
操作数栈
- 比如局部变量表有一个 a，操作数栈可以是读取a，把a+1，然后再更新回局部变量表的值
- load、puah 指令是把局部变量压入操作数栈（读取变量，操作数栈深度+1）、store 把新的变量写入局部变量表（修改变量，操作数栈深度-1）
常见面试问题
问题1：栈会内存不足吗？
会
- JVM 默认一个线程大小是固定的，可以指定大小，当超过指定的大小就会发生栈溢出，StackOverflow
- JVM 也能允许配置线程大小是动态扩展的，当物理内存不够发生 OOM
问题2：真内存越大越好吗？
不是，因为增加栈大小，就会减少栈的数量
问题3：栈会垃圾回收吗？
不会，为什么不会？去问高斯林，JVM 更多的是规范，因为作为应用开发，这些都属于底层理论知识
问题4：为什么要区分堆和栈，栈速度很快，何不把堆的数据放到栈中？
- 栈空间不大，要是存放真实对象很容易内存不足
- 有些对象是线程共享的
- 栈管运行，堆管存储
问题4：方法中定义的局部变量是否是线程安全的？
不是，局部变量如果是一个对象，局部变量表的变量是一个引用地址，别的线程可能也引用这个变量
本地方法栈
和虚拟机栈类上，不过栈帧是 native 方法
方法区
- 存放类信息，比如类型、方法、成员变量等（常量池）
User user = new User();User：方法区；user：栈；new User()：堆 - 逻辑上属于堆，实际上不属于堆
- 垃圾回收效率最差（新生代最快，老年代次之，方法区最差）
- 1.7 之前叫永久代；1.8开始叫元空间（什么地方存放类信息，这块区域就叫方法区），永久代使用的堆内存，元空间使用的是本地内存
- 不管永久代还是元空间，静态变量和运行时常量池都是放在堆中的（运行时常量池，就是字符串字面量；还有个常量池，这是描述类的信息，别混淆了）
堆
一个jvm实例只有一个堆，所有线程共享；jvm 管理的最大的一块内存，垃圾回收的主要区域
常见面试题
问题1：所有栈帧的引用对象都在堆上吗？
不是，TLAB
问题2：方法调用结束，方法引用的对象立马就回收吗？线程销毁后，线程里引用的对象立马被回收吗
不是，仅在 GC 时且对象被判定为垃圾时才回收
问题3：java 堆的结构是什么样子的？
- 新生代：伊甸园、幸存区（幸存区又分为两个区，s0 和 s1，或者 from 和 to ）
- 老年代
- 方法区（逻辑上属于堆，实际上不属于堆）
问题4：java 为什么要分成新生代，老年代，持久代？新生代中为什么又要分为 eden 和 survivor？
为了垃圾回收性能和效率，如果不分区，所有对象在一次，每次回收都要扫描很大的内存空间
- 老年代都是存活比较长的对象，并且区域也很大所以回收效率不高
- 大多数对象都是在新生代创建和回收，所以这里 GC 频率很高，且回收效果也很明显
- 幸存区分为两个区的原因是，幸存区使用标记复制的垃圾算法最合适
