1 JVM内存模型的个人理解

1 java虚拟机内存模型

1.1 程序计数器

如果当前执行的是Java方法，则指示当前字节码指令的地址，如果执行的是本地本地方法，则值为Undefined。每个线程都有自己的程序计数器，也就保证了线程切换的过程中，该线程执行的程序能恢复到正确的执行位置。

1.2 本地方法栈

一个Native Method就是一个java调用非java代码的接口。一个Native Method是这样一个java的方法：该方法的实现由非java语言实现，比如C。本地方栈存放的方法是本地方法，其他的和虚拟机栈基本相同。接下来我们介绍虚拟机栈。

1.3 虚拟机栈

虚拟机栈描述的是Java 方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。

我们分析一个方法执行需要哪些信息？

我们需要保存局部变量，对象引用，方法调用，方法返回地址

局部变量表：局部变量和对象引用。局部变量包括各种基本的数据类型。

操作数栈：局部变量表是无法操作变量的，变量要进入操作数栈进行各种操作。就像编译原理中的对指令进行操作的栈。

动态链接：函数调用，我们都知道动态链接过程，就是在方法在运行的时候如果调用了其他的方法，通过动态链接把这两个方法链接到一块。

方法出口：方法的返回地址

1.4 堆

虚拟机栈中局部变量表存放了指向对象的引用，那么这个对象实例具体保存在哪呢？答案是保存在堆中。

1.4.1对象的实例

（1）对象头

（2）对象的实例数据

程序代码中各种所定义的各种类型字段内容。

（3）对齐数据的补充

HotSpot VM自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍，换句话说，如果不是8字节的整数倍就要填充成8字节的整数倍。

1.5 方法区

栈和堆都是运行时的，那么一些静态信息肯定也要保存，保存这些静态信息的区域就是方法区。

方法区保存虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。运行时常量池也是方法区的一部分。

1.5.1 运行时常量池

每一个Class文件中，都维护着一个常量池（这个保存在类文件里面，不要与方法区的运行时常量池搞混），里面存放着编译时期生成的各种字面值和符号引用；这个常量池的内容，在类加载的时候，被复制到方法区的运行时常量池；

字面值：就是像string, 基本数据类型，以及它们的包装类的值，以及final修饰的变量，简单说就是在编译期间，就可以确定下来的值；

符号引用：不同于我们常说的引用，它们是对类型，域和方法的引用，类似于面向过程语言使用的前期绑定，对方法调用产生的引用。例如，在编译时, Java类并不知道所引用的类的实际地址, 因此只能使用符号引用来代替. 比如org.simple.People类引用了org.simple.Language类, 在编译时People类并不知道Language类的实际内存地址, 因此只能使用符号org.simple.Language来表示Language类的地址。

1.5.2 字段信息：字段信息存放类中声明的每一个字段的信息，包括字段的名、类型、修饰符。

1.5.3 方法信息：类中声明的每一个方法的信息，包括方法名、返回值类型、参数类型、修饰符、异常、方法的字节码。

(在编译的时候，就已经将方法的局部变量、操作数栈大小等确定并存放在字节码中，在装载的时候，随着类一起装入方法区。)

1.5.4 静态变量：类变量，类的所有实例都共享，我们只需知道，在方法区有个静态区，静态区专门存放静态变量和静态块。

1.5.5 到类classloader的引用：到该类的类装载器的引用。

1.5.6 到类class 的引用：虚拟机为每一个被装载的类型创建一个class实例，用来代表这个被装载的类。

2 实例说明

package Chapter2;

public class ExampleImpl3

// 运行时, jvm 把appmain的信息都放入方法区

{

       public static void main(String[] args) // main 方法本身放入方法区。

       {

              Sample test1 = new Sample(" 测试1 "); // test1是引用，所以放到栈区里，

                                                                           // Sample是自定义对象应该放到堆里面

              Sample test2 = new Sample(" 测试2 ");

              test1.printName(); //运行时，放到虚拟栈

              test2.printName();

       }

}

class Sample // 运行时, jvm 把appmain的信息都放入方法区

{

       private String name; // new Sample实例后， name 引用放入栈区里， name 对象放入堆里

       /** 构造方法 */

       public Sample(String name)

       {

              this.name = name;

       }

       /** 输出 */

       public void printName() // print方法本身放入 方法区里。

       {

              System.out.println(name);

       }

}