最近在看深入瞭解java虛擬機器第一版（周志明著），特此寫讀書筆記，整理其中重要的東西和自己的理解。
”java與c++之間有一堵由記憶體動態分配和垃圾收集技術所圍成的高牆，牆外面的人想進去，牆裡面的人卻想出去”
這堵牆所說就是虛擬機器，書中也提到了為什麼要學習虛擬機器：
對於Java程式設計師來說，在虛擬機器的自動記憶體管理機制的幫助下，不在需要為每一個new的操作去寫配對的delete/free程式碼而且不容易出現記憶體洩漏和記憶體溢位的問題，但是由於記憶體控制的權力全在交給了虛擬機器，所以一旦出現記憶體洩漏和溢位方面的問題，如果程式設計師不瞭解虛擬機器是怎樣使用記憶體的，那麼排查錯誤是一件異常艱難的事情。
java虛擬機器執行時的資料區域：
java虛擬機器在執行java程式的過程中會把它所管理的記憶體劃分為若干個不同的資料區域。這些區域都有各自的用途，以及建立和銷燬的時間，有的區域隨著虛擬機器程序的啟動而存在，有些區域則是依賴使用者執行緒的啟動和結束而建立和銷燬。java虛擬機器所管理的記憶體將會包含以下幾個執行時資料區域：
程式計數器：
較小的記憶體空間，它的作用可以看做是當前執行緒所執行的位元組碼的行號指示器。位元組碼直譯器工作時就是通過改變這個計數器的值來選取下一條需要執行的位元組碼指令，分支、迴圈、 調整、異常處理、執行緒恢復等基礎功能都需要依賴這個計數器。
由於java虛擬機器的多執行緒時通過執行緒輪流切換並分配處理器執行時間的方式來實現的，在任何一個確定的時刻，一個處理器(對於多核處理器來說時一個核心）只會執行一條執行緒中的指令。因此，為了執行緒切換後能恢復到正確的執行位置，每條執行緒都需要有一個獨立的程式計數器，各條執行緒之間的計數器互不影響，獨立儲存，我們稱這類記憶體區域 為“執行緒私有”的記憶體。
如果執行緒正在執行的是一個java方法，這個計數器記錄的是正在執行的虛擬機器的位元組碼指令的地址，如果正在執行的是一個Native方法，這個計數器的值為空，此記憶體區域是唯一一個在Java虛擬機器規範中沒有規定任何OutOfMenoryError情況的區域。
java虛擬機器棧：
和程式計數器一樣都是執行緒私有的，即它的生命與執行緒是一樣的，虛擬機器棧描述的是java方法執行的記憶體模型：每個方法被執行時都會同時建立一個棧幀用於儲存區域性變量表、操作棧、動態連結、方法出口等資訊。每一個方法被呼叫直至執行完成的過程，就對應一個棧幀在虛擬機器棧中從入棧到出棧的過程。
區域性變量表：
此表存放了編譯器可知的各種基本的資料型別（int、char等）、物件引用型別（reference型別，它不等同於物件本身，根據不同的虛擬機器實現，它可能是一個指向物件起始地址的引用指標，也可能指向一個代表物件的控制代碼或者其他與此物件相關的位置）和returnAddress型別（指向了一條位元組碼指令的地址）。
reference型別就是的引用型別：有4種引用：強引用、弱引用、軟引用、虛引用。
對於這個區域存在兩種異常狀況：1.如果執行緒請求的棧深度太深大於虛擬機器允許的深度，將丟擲StackOverflowError 2.如果虛擬機器棧可以動態擴充套件，當擴充套件時無法申請到足夠的記憶體時會丟擲OutOfMemoryError異常。
本地方法棧：
本地方法棧與虛擬機器棧所發揮的作用時非常相似的，其區別是虛擬機器棧為虛擬機器執行java方法服務，而本地方法則是為了虛擬機器使用的Native方法服務。本地方法棧和虛擬機器棧一樣會丟擲兩個異常。
java堆：
java堆是java虛擬機器所管理記憶體中最大的一塊。java堆是所有執行緒共享的一塊記憶體區域，在虛擬機器啟動時建立。此記憶體區域的唯一目的是為了存放物件例項，幾乎所有的物件都在這裡分配記憶體，同時java堆也是垃圾收集器管理的主要區域。
方法區：
方法區和java堆一樣，是各個執行緒共享的記憶體區域，它用於儲存已經被虛擬機器載入的類資訊、常量、靜態變數、即時編譯器編譯後的程式碼等資料。
執行時常量池：
執行時常量池是方法區的一部分。Class檔案中除了有類的版本、欄位、方法、介面等描述資訊外，還有一項就是常量池，用於存放編譯期生成的各種字面量和符號引用，這部分內容將在內載入後存放到方法區的執行常量池裡面，當常量池無法再申請到記憶體時會丟擲OutOfMemoryError異常。
直接記憶體：
直接記憶體並不是虛擬機器執行時資料區的一部分，也不是java虛擬機器規範中定義的記憶體區域，但是這部分記憶體也頻繁地使用，而且也可能導致OutOfMemoryError異常出現。