内存
内存模型（JMM）
Java内存空间
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- 但类似于 “基本变量++” / “volatile++” 这种复合操作并没有原子性。比如 i++;
线程私有
- 程序计数器
程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在Java虚拟机的概念模型里，字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令，它是程序控制流的指示器，分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖这个计数器来完成。 由于Java虚拟机的多线程是通过线程轮流切换、分配处理器执行时间的方式来实现的，在任何一个确定的时刻，一个处理器（对于多核处理器来说是一个内核）都只会执行一条线程中的指令。因此，为了 线程切换后能恢复到正确的执行位置，每条线程都需要有一个独立的程序计数器，各条线程之间计数器互不影响，独立存储，我们称这类内存区域为“线程私有”的内存。 如果线程正在执行的是一个Java方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是本地（Native）方法，这个计数器值则应为空（Undefined）。此内存区域是唯一一个 在《Java虚拟机规范》中没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。 - 虚拟机栈
与程序计数器一样，Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stack）也是线程私有的，它的生命周期与线程相同。虚拟机栈描述的是Java方法执行的线程内存模型：每个方法被执行的时候，Java虚拟机都会同步创建一个栈帧（Stack Frame）用于存储局部变量表、操作数栈、动态连接、方法出口等信息。每一个方法被调用直至执行完毕的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
局部变量表存放了编译期可知的各种Java虚拟机基本数据类型（boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、对象引用（reference类型，它并不等同于对象本身，可能是一个指向 对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或者其他与此对象相关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址）。 在《Java虚拟机规范》中，对这个内存区域规定了两类异常状况：如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError异常；如果Java虚拟机栈容量可以动态扩展，当栈 扩展时无法申请到足够的内存会抛出OutOfMemoryError异常。 - 本地方法栈
本地方法栈（Native Method Stacks）与虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，其区别只是虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（也就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的本地（Native）方法服务。
《Java虚拟机规范》对本地方法栈中方法使用的语言、使用方式与数据结构并没有任何强制规定，因此具体的虚拟机可以根据需要自由实现它，甚至有的Java虚拟机（譬如Hot-Spot虚拟机）直接就把本地方法栈和虚拟机栈合二为一。
与虚拟机栈一样，本地方法栈也会在栈深度溢出或者栈扩展失败时分别抛出StackOverflowError和OutOfMemoryError异常。
线程共享
- 堆 (Heap)
对于Java应用程序来说，Java堆（Java Heap）是虚拟机所管理的内存中最大的一块。Java堆是被所有线程共享的一块内存区域。在《Java虚拟机规范》中对Java堆的描述是：“所有的对象实例以及数组都应当在堆上分配”。随着Java语言的发展，Java对象实例都分配在堆上也渐渐变得不是那么绝对了。
Java堆是垃圾收集器管理的内存区域，因此一些资料中它也被称作“GC堆”（Garbage Collected Heap）。
根据《Java虚拟机规范》的规定，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，但在逻辑上它应该被视为连续的，这点就像我们用磁盘空间去存储文件一样，并不要求每个文件都连续存放。但对于 对象（典型的如数组对象），多数虚拟机实现出于实现简单、存储高效的考虑，很可能会要求连续的内存空间。
如果在Java堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，Java虚拟机将会抛出Ou’tOfMemeoryError异常 - 方法区（JDK 1.7）（被称之为“永久代”）
方法区（Method Area）与Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类型信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码缓存等数据。 JDK 7的HotSpot，已经把原本放在永久代的字符串常量池、静态变量等移出，而到了JDK 8，终于完全废弃了永久代的概念，改用JRockit、J9一样在本地内存中实现的元空间（Meta-space）来代替，把JDK 7中永久代还剩余的内容（主要是类型信息）全部移到元空间中。 方法区可以选择不实现垃圾收集。相对而言，垃圾收集行为在这个区域的确是 比较少出现的，但并非数据进入了方法区就如永久代的名一样“永久”存在了。这区域的内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载。 根据《Java虚拟机规范》的规定，如果方法区无法满足新的内存分配需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。
类型信息并不是我们所说的类的Class对象，类的Class对象是存放在堆内存中的 - 元空间（JDK 1.8）
- 类型信息
- 常量池
- 即时编译器编译后的代码缓存
符号引用
符号引用以一组符号来描述所引用的目标，符号可以是任何 形式的字面量，只要使用时能无歧义地定位到目标即可。符号引用与虚拟机实现的内存布局无关，引 用的目标并不一定是已经加载到虚拟机内存当中的内容。各种虚拟机实现的内存布局可以各不相同， 但是它们能接受的符号引用必须都是一致的，因为符号引用的字面量形式明确定义在《Java虚拟机规 范》的Class文件格式中。
直接内存
直接引用是可以直接指向目标的指针、相对偏移量或者是一个能 间接定位到目标的句柄。直接引用是和虚拟机实现的内存布局直接相关的，同一个符号引用在不同虚 拟机实例上翻译出来的直接引用一般不会相同。如果有了直接引用，那引用的目标必定已经在虚拟机 的内存中存在。
运行时常量池
1.7 位于方法区 1.8 位于元空间 运行时常量池（Runtime Constant Pool）是方法区的一部分。Class文件中除了有类的版本、字段、方法、接口等描述信息外，还有一项信息是常量池表（Constant Pool Table），用于存放编译期 生成的各种字面量与符号引用，这部分内容将在类加载后存到方法区的运行时常量池中。 除了保存Class文件中描述的符号引用外，还会把由符号引用翻译出来的直接 引用也存储在运行时常量池中。 运行时常量池相对于Class文件常量池的另外一个重要特征是具备动态性，Java语言并不要求常量一定只有编译期才能产生，也就是说，并非预置入Class文件中常量池的内容才能进入方法区运行时常量 池，运行期间也可以将新的常量放入池中，这种特性被开发员利用得比较多的便是String类的intern()方法。
常量池的作用，它的存在意义是什么？
它主要是为了快速的创建某些对象而产生的，同时避免频繁的创建和销毁对象而影响系统性能，其实现了对象的共享，比如说字符串“abc”,你要生成同一个字符串，你总不能一直在内存中给相同字符串创建不同的内存空间吧，这样的话就很浪费内存了。所以在常量池中存放的东西，只要是相同的，那么就不会产生新的对象，而是用那一个对象。
- 字符串常量池
- JDK1.6 和 1.6 之前字符串常量池位于方法区。
- JDK1.7 字符串常量池被移至堆。
- JDK1.8 字符串常量池依然存放在堆中。
抄自《深入理解java虚拟机》
虚拟机遇到一条new指令时，首先去检查这个指令的参数是否能在常量池中定位到一个类的符号引用，并且检查这个符号引用代表的类是否已经被加载，解析和初始化过，如果没有，就执行相应的初始化。。把一块确定大小的内存中java堆中划分出来。
