一. 運行時數(shù)據(jù)區(qū)域
Java虛擬機在執(zhí)行Java程序的過程中會把它所管理的內(nèi)存劃分為幾個不同的數(shù)據(jù)區(qū)域曙寡，這些區(qū)域都有各自的用途坑匠，以及創(chuàng)建和銷毀的時間毅弧，有的區(qū)域隨著虛擬機進程的啟動而存在蔫仙，有的區(qū)域則依賴用戶線程的啟動和結(jié)束而建立和銷毀鲸伴。
1. 程序計數(shù)器
程序計數(shù)器是一塊較小的內(nèi)存空間澜沟，它可以看作是當(dāng)前線程所執(zhí)行的字節(jié)碼的行號指示器灾票。字節(jié)碼解釋器工作時通過改變這個計數(shù)器的值來選擇下一條需要執(zhí)行的字節(jié)碼指令，分支茫虽、循環(huán)刊苍、跳轉(zhuǎn)既们、異常處理、線程恢復(fù)等基礎(chǔ)功能都需要依賴這個計數(shù)器來完成班缰。
每個線程都需要一個獨立的程序計數(shù)器贤壁，用來保證線程切換后能恢復(fù)到正確的執(zhí)行位置。因此埠忘，程序計數(shù)器是線程私有的脾拆。
2. Java虛擬機棧
Java虛擬機棧也是線程私有的，它的生命周期與線程相同莹妒，它描述的是Java方法執(zhí)行的內(nèi)存模型：每個方法在執(zhí)行的同時都會創(chuàng)建一個棧幀（Stack Frame）用于存儲局部變量表名船、操作數(shù)棧、動態(tài)鏈接旨怠、方法出口等信息渠驼。
每個方法從調(diào)用直至執(zhí)行完成的過程，就對應(yīng)著一個棧幀在虛擬機棧中入棧到出棧的過程鉴腻。
- 局部變量表存放了編譯期可知的各種基本數(shù)據(jù)類型（boolean迷扇、byte、char爽哎、short蜓席、int、float课锌、long厨内、double）、對象引用渺贤、returnAddress類型雏胃。
- 64位長度的long和double類型的數(shù)據(jù)會占用2個局部變量空間（Slot），其余的數(shù)據(jù)類型只占用1個志鞍。
- 局部變量表所需的內(nèi)存空間在編譯期間完成分配瞭亮，當(dāng)進入一個方法時，這個方法需要在棧幀中分配多大的局部變量空間是完全確定的固棚，在方法運行期間不會改變局部變量表的大小街州。
3. 本地方法棧
本地方法棧同Java虛擬機棧的作用相似，Java虛擬機棧為Java方法服務(wù)玻孟，而本地方法棧為虛擬機使用到的Native方法服務(wù)唆缴。
4. Java堆
Java堆是被所有線程共享的一塊內(nèi)存區(qū)域，在虛擬機啟動時創(chuàng)建黍翎。此內(nèi)存區(qū)域的唯一目的就是存放對象實例面徽，幾乎所有的對象實例都在堆上分配。
Java堆是垃圾收集器管理的主要區(qū)域，也被稱作“GC堆”趟紊。Java堆可以處于物理上不連續(xù)的內(nèi)存空間中氮双，只要邏輯上是連續(xù)的就行。
- 從內(nèi)存回收的角度來看霎匈，由于現(xiàn)在收集器基本都采用分代收集算法戴差，Java堆還可細(xì)分為：新生代和老年代；更細(xì)致一點可分為Eden空間铛嘱、From Survivor空間暖释、To Survivor空間等。
- 從內(nèi)存分配的角度來看墨吓，線程共享的Java堆中可劃分出多個線程私有的分配緩沖區(qū)（Thread Local Allocation Buffer球匕，TLAB）。
劃分的目的是為了更好地回收內(nèi)存帖烘，或者更快地分配內(nèi)存亮曹。
5. 方法區(qū)
方法區(qū)也是各個線程共享的內(nèi)存區(qū)域，用于存儲已被虛擬機加載的類信息秘症、常量照卦、靜態(tài)變量、即時編譯器編譯后的代碼等數(shù)據(jù)乡摹。
Java虛擬機規(guī)范把方法區(qū)描述為堆的一個邏輯部分役耕，但它的目的同Java堆是不同的。
方法區(qū)內(nèi)存回收的目標(biāo)主要是針對常量池的回收和對類型的卸載趟卸，回收的條件相當(dāng)苛刻蹄葱，但卻十分必要氏义。
運行時常量池是方法區(qū)的一部分锄列。Class文件中除了有類的版本、字段惯悠、方法邻邮、接口等描述信息外，還有常量池克婶，它用于存放編譯期生成的各種字面量和符號引用筒严，這部分內(nèi)容將在類加載后進入方法區(qū)的運行時常量池中存放。
一般來說情萤，除了保存Class文件中描述的符號引用外鸭蛙，還會把翻譯出來的直接引用也存儲在運行時常量池中。
運行時常量池相對于Class文件常量池的另外一個重要特征是具備動態(tài)性筋岛，運行期間產(chǎn)生的新的常量也可以放入池中娶视。
二. HotSpot虛擬機對象探秘
1. 對象的創(chuàng)建
(1) 確認(rèn)對象是否加載
虛擬機遇到new指令時，首先去檢查這個指令的參數(shù)是否能在常量池中定位到一個類的符號引用，并檢查這個符號引用代表的類是否已被加載肪获、解析寝凌、初始化過。如果沒有孝赫，必須先執(zhí)行相應(yīng)的類加載過程较木。
(2) 給新對象分配內(nèi)存
類加載檢查通過后，虛擬機將為新生對象分配內(nèi)存青柄。對象所需內(nèi)存的大小在類加載完成后便可完全確定伐债，為對象分配內(nèi)存的任務(wù)等同于把一塊確定大小的內(nèi)存從Java堆中劃分出來。
給新對象分配內(nèi)存的方法有兩種：指針碰撞法和空閑列表法刹前。
對象創(chuàng)建在虛擬機中是非常頻繁的行為泳赋，要保證其在并發(fā)下的安全性。
(3)默認(rèn)初始化
內(nèi)存分配完成后喇喉，虛擬機需要將分配到的內(nèi)存空間都初始化為零值（不包括對象頭）祖今，默認(rèn)初始化的操作可以保證對象的實例字段在Java代碼中可以不賦初始值就可直接使用，程序能訪問到這些字段的數(shù)據(jù)類型所對應(yīng)的零值拣技。這也是虛擬機提供的一種最低限度的安全性保證千诬。
(4)對對象進行必要的設(shè)置
接著，虛擬機對對象進行必要的設(shè)置膏斤，如這個新對象是哪個類的實例徐绑、如何才能找到類的元數(shù)據(jù)信息、對象的哈希碼莫辨、對象的GC分代年齡等信息傲茄。這些信息存放在對象的對象頭（Object Header）中。根據(jù)虛擬機當(dāng)前的運行狀態(tài)的不同沮榜，如是否啟用偏向鎖等盘榨，對象頭會有不同的設(shè)置方式。
(5)執(zhí)行構(gòu)造器中的初始化
執(zhí)行完上述動作后蟆融，從虛擬機的視角來看草巡，一個新的對象已經(jīng)產(chǎn)生了，但從Java程序的視角來看型酥，對象創(chuàng)建才剛剛開始山憨，<init>方法還沒有執(zhí)行，所有的字段都還為零弥喉。
一般來講郁竟，執(zhí)行new指令之后對接著執(zhí)行<init>方法，把對象按照程序員的意愿進行初始化由境，這樣一個真正可用的對象才算完全創(chuàng)建出來棚亩。
2. 對象的內(nèi)存布局
在HotSpot虛擬機中，對象在內(nèi)存中存儲的布局可以分為3塊區(qū)域：對象頭、實例數(shù)據(jù)蔑舞、對齊填充拒担。
HotSpot虛擬機的對象頭包括兩部分信息：
一部分用于存儲對象自身的運行時數(shù)據(jù)，如哈希碼攻询、GC分代年齡从撼、鎖狀態(tài)標(biāo)志、線程持有的鎖钧栖、偏向線程ID低零、偏向時間戳等；
另一部分是類型信息拯杠，即對象指向它的類元數(shù)據(jù)的指針掏婶，虛擬機通過這個指針來確定這個對象是哪個類的實例。
實例數(shù)據(jù)部分是對象真正存儲的有效信息潭陪，也是在程序代碼中所定義的各種類型的字段內(nèi)容雄妥。無論是從父類繼承下來的，還是在子類中定義的依溯，都需要記錄下來老厌。一般情況，相同寬度的字段總是被分配到一起黎炉。在滿足這個前提條件的情況下枝秤，在父類中定義的變量會出現(xiàn)在子類之前。
對齊填充并不是必然存在的慷嗜，也沒有特別的含義淀弹，它僅僅起占位符的作用。由于HotSpot VM的自動內(nèi)存管理系統(tǒng)要求對象起始地址必須是8字節(jié)的整數(shù)倍庆械，而對象頭部分正好是8字節(jié)的倍數(shù)薇溃，如果對象實例數(shù)據(jù)部分沒有對齊時，就需要通過對齊填充來補全干奢。
3. 對象的訪問定位
創(chuàng)建對象的目的是為了使用對象痊焊，Java程序需要通過棧上的reference數(shù)據(jù)來操作堆上的具體對象盏袄。目前主流的對象訪問方式有兩種：使用句柄和直接指針忿峻。
(1)使用句柄：在Java堆中劃分出一塊內(nèi)存來作為句柄池，reference中存儲的就是對象的句柄地址辕羽，句柄中包含了對象實例數(shù)據(jù)與類型數(shù)據(jù)各自的具體地址信息逛尚。
(2)直接指針：reference中存儲的直接就是對象地址。
使用句柄訪問好處就是reference中存儲的是穩(wěn)定的句柄地址刁愿，在對象被移動時只會改變句柄中的實例數(shù)據(jù)指針绰寞，而reference本身不需要修改。
使用指針訪問的好處就是速度更快，它節(jié)省了一次指針定位的時間開銷滤钱。
HotSpot采用直接指針的方式進行對象的訪問觉壶。
網(wǎng)絡(luò)上看到一張整理的比較好的圖片，引用如下：
