Java虚拟机（JVM）你只要看这⼀篇就够了！
本⽂是学习了《深⼊理解Java虚拟机》之后的总结，主要内容都来⾃于书中，也有作者的⼀些理解。⼀是为了梳理知识点，归纳总结，⼆是为了分享交流，如有错误之处还望指出。
⽤XMind画了⼀张导图（源⽂件对部分节点有详细备注和参考资料，需要的朋友可以关注我的微信公众号：Java团长，然后回
幻夜东野圭吾复“JVM”获取）：
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一品官员牧羊人派1. Java 内存区域与内存溢出异常
1.1 运⾏时数据区域
根据《Java 虚拟机规范(Java SE 7 版)》规定，Java 虚拟机所管理的内存如下图所⽰。
1.1.1 程序计数器
内存空间⼩，线程私有。字节码解释器⼯作是就是通过改变这个计数器的值来选取下⼀条需要执⾏指令的字节码指令，分⽀、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都需要依赖计数器完成
如果线程正在执⾏⼀个 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 Native ⽅法，这个计数器的值则为 (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。
1.1.2 Java 虚拟机栈
线程私有，⽣命周期和线程⼀致。描述的是 Java ⽅法执⾏的内存模型：每个⽅法在执⾏时都会床创建⼀个栈帧(Stack Frame)⽤于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、⽅法出⼝等信息。每⼀个⽅法从调⽤直⾄执⾏结束，就对应着⼀个栈帧从虚拟机栈中⼊栈到出栈的过程。
局部变量表：存放了编译期可知的各种基本类型(boolean、byte、char、short、int、float、long、double)、对象引⽤(reference 类型)和 returnAddress 类型(指向了⼀条字节码指令的地址)
StackOverflowError：线程请求的栈深度⼤于虚拟机所允许的深度。
OutOfMemoryError：如果虚拟机栈可以动态扩展，⽽扩展时⽆法申请到⾜够的内存。
1.1.3 本地⽅法栈
区别于 Java 虚拟机栈的是，Java 虚拟机栈为虚拟机执⾏ Java ⽅法(也就是字节码)服务，⽽本地⽅法栈则为虚拟机使⽤到的 Native ⽅法服务。也会有 StackOverflowError 和 OutOfMemoryError 异常。
祖国我爱你朗诵1.1.4 Java 堆
莼菜羹对于绝⼤多数应⽤来说，这块区域是 JVM 所管理的内存中最⼤的⼀块。线程共享，主要是存放对象实例和数组。内部会划分出多个线程私有的分配缓冲区(Thread Local Allocation Buffer, TLAB)。可以位于物理上不连续的空间，但是逻辑上要连续。
OutOfMemoryError：如果堆中没有内存完成实例分配，并且堆也⽆法再扩展时，抛出该异常。
1.1.5 ⽅法区
属于共享内存区域，存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
现在⽤⼀张图来介绍每个区域存储的内容。
1.1.6 运⾏时常量池
属于⽅法区⼀部分，⽤于存放编译期⽣成的各种字⾯量和符号引⽤。编译器和运⾏期(String 的 intern() )都可以将常量放⼊池中。内存有限，⽆法申请时抛出 OutOfMemoryError。
1.1.7 直接内存
⾮虚拟机运⾏时数据区的部分
在 JDK 1.4 中新加⼊ NIO (New Input/Output) 类，引⼊了⼀种基于通道(Channel)和缓存(Buffer)的 I/O ⽅式，它可以使⽤ Native 函数库直接分配堆外内存，然后通过⼀个存储在 Java 堆中的 DirectByteBuffer 对象作为这块内存的引⽤进⾏操作。可以避免在 Java 堆和Native 堆中来回的数据耗时操作。
OutOfMemoryError：会受到本机内存限制，如果内存区域总和⼤于物理内存限制从⽽导致动态扩展时出现该异常。
1.2 HotSpot 虚拟机对象探秘
主要介绍数据是如何创建、如何布局以及如何访问的。
1.2.1 对象的创建
创建过程⽐较复杂，建议看书了解，这⾥提供个⼈的总结。
遇到 new 指令时，⾸先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，执⾏相应的类加载。
类加载检查通过之后，为新对象分配内存(内存⼤⼩在类加载完成后便可确认)。在堆的空闲内存中划分⼀块区域(‘指针碰撞-内存规
整’或‘空闲列表-内存交错’的分配⽅式)。
前⾯讲的每个线程在堆中都会有私有的分配缓冲区(TLAB)，这样可以很⼤程度避免在并发情况下频繁创建对象造成的线程不安全。
内存空间分配完成后会初始化为 0(不包括对象头)，接下来就是填充对象头，把对象是哪个类的实例、如何才能找到类的元数据信息、对象的哈希码、对象的 GC 分代年龄等信息存⼊对象头。
执⾏ new 指令后执⾏ init ⽅法后才算⼀份真正可⽤的对象创建完成。
1.2.2 对象的内存布局
在 HotSpot 虚拟机中，分为 3 块区域：对象头(Header)、实例数据(Instance Data)和对齐填充(Padding)
对象头(Header)：包含两部分，第⼀部分⽤于存储对象⾃⾝的运⾏时数据，如哈希码、GC 分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程 ID、偏向时间戳等，32 位虚拟机占 32 bit，64 位虚拟机占 64 bit。官⽅称为 ‘Mark Word’。第⼆部分是类型指针，即对象指向它的类的元数据指针，虚拟机通过这个指针确定这个对象是哪个类的实例。另外，如果是 Java 数组，对象头中还必须有⼀块⽤于记录数组长度的数据，因为普通对象可以通过 Java 对象元数据确定⼤⼩，⽽数组对象不可以。
实例数据(Instance Data)：程序代码中所定义的各种类型的字段内容(包含⽗类继承下来的和⼦类中定义的)。王成海
对齐填充(Padding)：不是必然需要，主要是占位，保证对象⼤⼩是某个字节的整数倍。
1.2.3 对象的访问定位
使⽤对象时，通过栈上的 reference 数据来操作堆上的具体对象。
通过句柄访问
Java 堆中会分配⼀块内存作为句柄池。reference 存储的是句柄地址。详情见图。
reference 中直接存储对象地址
