java内存区域

　　java虚拟机里内存都放了些啥东东呢？看图：

　　从上图我们可以看到，有：程序计数器(Program Counter Register)、Java栈(VM Stack)、本地方法栈(Native Method Stack)、方法区(Method Area)、堆(Heap)。其中标黄的是线程私有的内存区域，标蓝的是公共内存区域。那它们都是干啥的呢？

　　1.程序计数器
　　程序计数器是一块较小的内存，通过这个计数器来选取下一条需要执行的字节码指令。由于在JVM中，多线程是通过线程轮流切换来获得CPU执行时间的，因此，在任一具体时刻，一个CPU的内核只会执行一条线程中的指令，因此，为了能够使得每个线程都在线程切换后能够恢复在切换之前的程序执行位置，每个线程都需要有自己独立的程序计数器，并且不能互相被干扰，否则就会影响到程序的正常执行次序。因此，程序计数器是每个线程所私有的。在JVM规范中规定，如果线程执行的是非native方法，则程序计数器中保存的是当前需要执行的指令的地址；如果线程执行的是native方法，则程序计数器中的值是undefined。由于程序计数器中存储的数据所占空间的大小不会随程序的执行而发生改变，因此，对于程序计数器是不会发生内存溢出现象(OutOfMemory)的。
　　2.Java栈
　　Java栈也称作虚拟机栈，也就是我们常常所说的栈。Java栈是Java方法执行的内存模型。执行每个方法的时候都会创建一个栈帧，每个栈帧对应一个被调用的方法，在栈帧中包括局部变量表(Local Variables)、操作数栈(Operand Stack)、指向当前方法所属的类的运行时常量池（运行时常量池的概念在方法区部分会谈到）的引用(Reference to runtime constant pool)、方法返回地址(Return Address)和一些额外的附加信息。当线程执行一个方法时，就会随之创建一个对应的栈帧，并将建立的栈帧压栈。当方法执行完毕之后，便会将栈帧出栈。因此可知，线程当前执行的方法所对应的栈帧必定位于Java栈的顶部。看图：

 　　2.1 局部变量表在编译期间完成分配，因此在程序执行期间局部变量表的大小是不会改变的。局部变量表中存放了各种基本数据类型、对象引用类型，而对象实例存储在堆中，那么如何通过引用访问对应的实例呢？有两种：使用句柄访问和使用直接指针访问。

　　使用句柄访问是在Java堆中划出一块内存作为句柄池，refenence存储的是句柄的地址，而句柄中存储了实际的对象实例地址和类型信息地址：

 

　　使用直接指针访问是直接指向reference中存储的对象的地址，这样就可以直接访问到实例，类型信息地址存储在对象内存中：

　　使用句柄方式的好处是灵活，对象被移动时（在垃圾回收中是非常普遍的）只需要改变句柄中的指针即可，不需要修改reference；而使用直接指针的好处是节省了一次指针寻址的时间开销，速度更快。

　　2.2 操作数栈，和局部变量区一样，操作数栈也是被组织成一个以字长为单位的数组。但是和前者不同的是，它不是通过索引来访问，而是通过标准的栈操作—压栈和出栈—来访问的。一个线程执行方法的过程中，实际上就是不断执行语句的过程，而归根到底就是进行计算的过程。因此可以这么说，程序中的所有计算过程都是在借助于操作数栈来完成的。
　　2.3 指向运行时常量池的引用，因为在方法执行的过程中有可能需要用到类中的常量，所以必须要有一个引用指向运行时常量。
　　2.4 方法返回地址，当一个方法执行完毕之后，要返回之前调用它的地方，因此在栈帧中必须保存一个方法返回地址。
　　由于每个线程正在执行的方法可能不同，因此每个线程都会有一个自己的Java栈，互不干扰。
　　3.本地方法栈
　　本地方法栈与Java栈的作用和原理非常相似。区别只不过是Java栈是为执行Java方法服务的，而本地方法栈则是为执行本地方法服务的。在JVM规范中，并没有对本地方发展的具体实现方法以及数据结构作强制规定，虚拟机可以自由实现它。在HotSopt虚拟机中直接就把本地方法栈和Java栈合二为一。
　　4.堆
　　Java堆是由所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建，并且也是Java虚拟机管理管理的内存中最大的一块。Java堆主要用于存放对象实例以及数组，Java堆是垃圾回收的主要区域，也被成为“GC”堆。堆是被所有线程共享的，在JVM中只有一个堆。
　　5.方法区
　　方法区在JVM中也是一个非常重要的区域，它与堆一样，是被线程共享的区域。在方法区中，存储了每个类的信息（包括类的名称、方法信息、字段信息）、静态变量、常量以及编译器编译后的代码等。在Class文件中除了类的字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池，用来存储编译期间生成的字面量和符号引用。在方法区中有一个非常重要的部分就是运行时常量池，它是每一个类或接口的常量池的运行时表示形式，在类和接口被加载到JVM后，对应的运行时常量池就被创建出来。当然并非Class文件常量池中的内容才能进入运行时常量池，在运行期间也可将新的常量放入运行时常量池中，比如String的intern方法。在JVM规范中，没有强制要求方法区必须实现垃圾回收。很多人习惯将方法区称为“永久代”，是因为HotSpot虚拟机以永久代来实现方法区，从而JVM的垃圾收集器可以像管理堆区一样管理这部分区域，从而不需要专门为这部分设计垃圾回收机制。不过自从JDK7之后，Hotspot虚拟机便将运行时常量池从永久代移除了。