線程 例如 new object 垃圾收集 class文件 同學 結構 版本

前言
最近在啃一本書《深入JAVA虛擬機》，這本書不是第一次看，可以說是從大學就開始看，
這一次應該算第三次啃這本書，也應該說算是第一次真正啃這本書。大學的時候，只是好奇表層的一些神奇現象，隨著工作幾年後，現在回過頭來再次啃這本書，對於表層的那些以前覺得神奇的現在已經感覺乏味，反而對於底層是如何實現、如何運作的越來越著迷。這也是這次看這本書的初衷。通過寫博客記錄下自己的學習過程，也方便以後回頭看看現在的看法想法在將來會變成怎樣。如果我在下面的文字表述上或者理解上有誤解或者錯誤，請各位大神能夠留言指正，如果有跟我一樣愛好的同學，也歡迎留言探討，相互學習。

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概述

       對於c/c++開發者而言，他們對內存管理擁有最高權利，但是需要幹最多“活”的勞動
人民。他們擔負者每一個對象生命周期從開始到結束的責任(需要分配內存，回收內存)。
對於java開發者而言，這些苦逼的活不需要做，因為都交給JVM的**自動內存管理機制**
去做了。有句調侃的話叫：人生苦短，我用XXXX.那麽java開發者真就輕松了嗎？
不！雖然把內存管理交給JVM去做了，但要是程序一旦出先內存泄漏、內存溢出等問題，
如果不清楚虛擬機是如何使用內存的，那麽排除錯誤將會比他們更加苦逼。
 

運行時數據區

java虛擬機在執行程序過程中，會把**管理的內存**，劃分為多個**數據區**。它們都有特
定的用途。包括：方法區，堆，程序計數器，虛擬機棧，本地方法棧，運行時常量池，直
接內存

1.程序計數器

它是一塊很小的內存。作用可看作是：當前線程所執行的字節碼的行號指示器。字節碼解
釋器就是通過它獲取一條需要執行的字節碼指令。java虛擬機多線程是通過線程輪流切換
並分配處理器時間來實現的，在確定的時間一個處理器，只會執行一條指令。所以為了線
程在切換時能夠回到在正確的位置，每一個線程都有獨立的程序計數器，是當前線程私有
的。各個線程之間的計數器是互不影響，獨立存儲的，稱之為線程私有的內存區域。
    特點：
        線程間互不影響，獨立存儲。
 

2.虛擬機棧

它也是線程私有的，生命周期與線程相同，是java方法執行時的內存模型。每個方法執
行時，都會創建一個棧幀，用於存儲局部變量表、操作棧、動態鏈接、方法出口等信息。
局部變量表存放了編譯期可知的基本數據類型，對象引用和return Address類型。

3.本地方法棧

為虛擬機使用native方法服務。它的作用和虛擬機棧非常相似，不同點就是服務的對象
不同，前者是給java方法服務，而後者是給native方法服務。

4.java堆

是java虛擬機中管理最大的一塊內存區域。是被所有線程所共享的內存區域。在虛擬機
啟動時創建，唯一目的就是存儲對象實例。是java垃圾收集器的主要管理區域，這裏又
被成為GC堆。從內存回收來看，現在的垃圾收集器實現大都是使用分代收集算法，
所以java堆還可以細分為：新生代，老年代，再細分為：eden空間，from servivor空間，
To Servivor空間。該片內存，可以在物理上不是連續的，只要邏輯上連續即可。
可動態擴展的（-Xms,-Xmx）。
 

5.方法區

所有線程共享，用於存儲虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即使編譯的代碼等數據。

運行時常量池
是方法區的一部分。class文件內除了有類的版本信息、字段、方法、接口等描述信息外，
還有一項常量池。這個常量池用於存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，在類加載後
存放到方法區。

6.直接內存

並不是運行時數據區內存中的一部分，也不是虛擬機規範定義的內存，因為頻繁使用，也
可能出現OutOfMemoryError異常。在jdk1.4加入的NIO類，引入了一種基於通道/緩沖區
的I/O方式，它可以使用native函數庫直接分配堆外內存，通過存儲在java堆中
的DirectByteBuffer對象作為這塊內存的引用進行操作。

圖示：

總結：
    1.程序計數器，是線程私有的，線程間相互獨立，是唯一一個不會拋出OutOfMemoryError異常的運行時數據區。
    2.虛擬機棧，是線程私有的，與線程生命周期相同，是方法執行時的內存模型，通常說的棧內存指的就是這個
    虛擬機棧。
    3.本地方法棧，與虛擬機棧非常相似，服務對象不同，一個是服務Native方法，一個是服務Java方法。
    4.Java堆，最大的一塊內存，線程共享區，虛擬機啟動時創建，垃圾收集器的主要用武之地，所以這裏又叫
    GC堆。可動態擴展。
    5.方法區，所有線程共享，記錄虛擬機加載的類信息，常量、靜態變量、即時編譯的代碼。

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現在也已經清楚了運行時數據區的職責劃分，那麽現在可以開始討論java是如何訪問對象的。

• 對象訪問

java中對象訪問隨處可見，那麽你知道它是怎麽實現訪問對象的嗎？在java中就算最簡單的對象訪問都必然會
涉及到java棧、java堆、方法區這三個最重要的內存區域。舉例如下：

Object obj = new Object();

假設上面語句出現在一個方法體內，Object obj會被反映到java棧，作為一個reference類型數據出現。
而new Object()會反映到java堆中，在java堆中，開辟出一塊存儲object類型實例數據值的結構化內存，java堆中
還必須要保存對象類型數據的地址信息，而對象類型數據就保存在方法區內。

但是因為reference類型在java虛擬機規範中說指向一個對象的引用，並沒有說明該引用通過什麽方式去定位和如何訪問java堆中的對象具體位置。根據不同的虛擬機實現，會有不同的方式，主流的方式就兩種：句柄、直接指針
下面是兩種方式的示意圖：

深入JAVA虛擬機之運行時數據區