JVM - Java虚拟机内存模型

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。

这些区域包含：虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器、堆、方法区。
每个区域都有各自的生命周期以及各自的作用范围及功能。
在线程中，虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器是私有的，属于指令，堆、方法区则是共享的，属于数据。

程序计数器标识的是线程正在执行的字节码指令地址，由于多线程的存在及CPU可能会来回切换线程。
多个线程之间的程序计数器是相互独立的，可以看作是各自的行号指示器。

虚拟机栈，它表示的是Java方法在运行时候的内存模型，是一种先进后出的数据结构。
虚拟机栈，存储了当前方法运行所需要的指令、数据、返回地址。

方法被调用的时候都会去创建栈帧，从方法执行的开始和结束又对应着栈帧在虚拟机栈中的入栈和出栈。
栈帧被用来保存局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息，每一个方法都对应着一个栈帧。

package com.sankuai.test;

import com.alibaba.fastjson.JSON;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String json = "{\"id\":1,\"name\":\"1\"}";
        int a = 1, b = 2;
        int c = a + b + 6;
        System.out.println(a + b);
        System.out.println(c);
        System.out.println(JSON.parseObject(json, User.class));
    }
}

局部变量表中包含了基本数据类型、对象引用类型、返回地址。

• 基本数据类型：byte、short、int、long、float、double、boolean、char。
• 对象引用类型：对象的起始地址（数组）或者对象的句柄（类）。
• 返回地址：指向的是一条字节码指令的地址。

操作数栈，本质也是一个栈，入栈和出栈代表着变量的操作，比如：两个变量相加。
动态链接，所调用的对象会在常量池中存储并用标号标识，而常量池会指向对象的真实地址。
方法出口，当栈帧出栈之后，对应的这个方法应该返回到调用它的地方。

接着是本地方法栈，它跟虚拟机栈是类似的，只不过它调用的不是Java方法，而是Native本地方法。
另外，虚拟机栈、本地方法栈都是线程私有的，生命周期跟随着线程。
当线程越多、栈的深度越深，就可能造成栈溢出StackOverFlowError，甚至是OutOfMemoryError。

堆是Java虚拟机中内存占用最大的一块区域，也被所有的线程所共享，主要是用来存放对象实例。所有的对象实例和数组都要在堆上分配内存，不过后来出现了栈上分配、标量替换、逃逸分析等技术，使得对象不一定需要在堆上分配内存。一个堆包含了：新生代（Eden、S0、S1）、老年代，比例通常是1:2。

堆也是垃圾收集器GC的重点区域，目前普遍采用的是分代收集算法。

最后是方法区，也是被所有线程所共享的，主要存储的是：被虚拟机所加载的类的信息、常量、静态变量、即使编译器编译后的代码等信息，在JDK1.8之后，方法区被元空间所替代，并且被挪到了堆外。
在方法区中存在着一个运行时常量池，它用来存储字面量和符号引用。