該篇源自於對《深入理解java虛擬機器》的學習和總結。大牛拍磚請輕點。

1、執行時資料區域

1.1 程式計數器

定義：當前執行緒所執行的位元組碼的行號指示器。

設計目的：為了執行緒切換後能恢復到正確的執行位置，所以需要每個執行緒都擁有一個獨立的程式計數器。

注意：

a、該記憶體區域執行緒私有，各執行緒的程式計數器互不影響，獨立儲存；

b、執行的是java方法，則計數器記錄的是正在執行的指令碼的地址。執行native方法，則計數器為空；

c、是唯一一個沒有規定oom的記憶體區域。

1.2 虛擬機器棧

定義：用以描述java方法執行的記憶體模型。即每個方法在執行時都會建立一個棧幀用於儲存區域性變量表、運算元棧、動態連結，方法出口等資訊。

區域性變量表存放基本資料型別、物件引用、returnAddress型別。

注意：

a、通常說到的java中的棧指的是這裡的區域性變量表；

b、區域性變量表用到的記憶體空間在編譯時完成分配，在方法執行時期不會改變區域性變量表的大小。

1.3 本地方法棧

定義：用以描述本地方法執行的記憶體模型。

區別：與虛擬機器棧的區別在於本地方法棧為虛擬機器使用到的native方法服務，而虛擬機器棧則是為虛擬機器使用到的java方法服務。

1.4 堆

定義：所有執行緒共享，用以存放例項物件的記憶體區域。

設計目的：唯一目的是存放例項物件。

注意：

a、該記憶體區域所有執行緒共享；

b、我們常指的gc一般都是指的對堆的回收，該處的回收率是最高的。

1.5 方法區

定義：用以儲存被載入的類資訊、常量、靜態變數、即時編譯器編譯後的程式碼資料的記憶體區域。

注意：該記憶體區域所有執行緒共享。

1.5.1 執行時常量池

方法區的一部分。儲存類載入後class常量池的內容和執行時可能產生的新常量。

釋義：

class常量池指的是編譯器生成的各種字面量和符號引用。

2、物件

2.1 物件的建立

2.1.1 檢查

虛擬機器遇到一條new指令時，先檢測這個指令的引數能否在常量池中定位到一個類的符號引用，再檢測這個類符號引用代表的類是否被載入、解析、初始化。如果沒有，則先執行類載入過程。

2.1.2 分配記憶體

檢查完後，為物件分配記憶體（該大小在類載入完成時就能完全確定），如果記憶體規整，適合使用“記憶體碰撞”分配記憶體，否則適合使用“空閒列表”。其中記憶體是否規則由垃圾回收器是否帶有壓縮整理功能決定。

注意：

這裡的記憶體分配存在著安全問題，對併發的考慮和解決方案。

解決方案：

1、對分配記憶體空間的操作進行同步處理；

2、把記憶體分配的操作按照執行緒劃分到不同的空間中進行，即每個執行緒預先在堆中分配一塊記憶體，本地執行緒分配緩衝（TLAB），哪個執行緒要分配記憶體，在對應的TLAB中進行分配，只有TLAB用完需要再分配新的TLAB時，才進行同步處理。

2.1.3 初始化

記憶體分配完成後，將分配的記憶體空間初始化為零值。

設計目的：保證物件的例項欄位在java程式碼中可以不賦初始值就可以直接使用。

2.1.4 對物件進行設定

主要是對物件頭進行一些設定。

2.1.5 執行<init>方法

按照程式設計師的意願進行初始化操作，執行完後，才算是創建出一個真正可用的物件。

2.2 物件的記憶體佈局

2.2.1 物件頭

物件頭由兩部分資訊。

“Mark Word”：

其中一部分儲存物件的執行時資料，具體結構如圖：

型別指標：

物件指向它的類元資料指標，虛擬機器通過這個指標確定這個物件是哪個類的例項。

2.2.2 例項資料

例項資料是物件真正儲存有效資訊的區域，即程式碼中定義的各種型別的欄位內容。

注：儲存順序受虛擬機器分配策略引數和欄位在java原始碼中定義順序的影響。

2.2.3 對齊填充

不是必然存在，僅起佔位符的作用。

注意：

物件必須是8位元組的整數倍，物件頭是8位元組的整數倍，所以例項資料沒有對齊8的整數倍時，就需要對其填充來補全。

2.3 物件的訪問定位

物件訪問方式，取決於虛擬機器的實現而定。

2.3.1 控制代碼訪問

堆中劃分一塊記憶體作為控制代碼池，reference中儲存的是物件的控制代碼地址，控制代碼中包含了例項資料和型別資料各自的地址資訊。

優勢：reference中儲存的是穩定的控制代碼地址。

2.3.1 直接指標訪問

reference中直接儲存的是物件地址。

優勢：訪問速度快。