開篇閑話：
王侯將相皆有封地饵婆，大小根據爵位高低而不同，等級森嚴咐鹤。在計算機世界里龄捡，大boss（操作系統(tǒng)）很公平，給大家（進程）都分配了同樣的內存大锌对荨（雖然這也是個假象）聘殖。我們的主角JVM出生的那天，大boss跟他說行瑞，你有4G的宅基地（內存空間）可以使用奸腺，讓他好好想想怎么用，用的不好血久，年輕人突照，你將永無出頭之日啊氧吐！
小主JVM雖然年紀小讹蘑，但是思考的深度不亞于他的爸爸 James Gosling末盔。把自家的一畝三分地管理地不僅秩序井然，還年年碩果累累座慰。

預備知識：認識內存

1陨舱、內存是存放數據與指令的地方，cpu從緩存和內存中獲取指令和數據執(zhí)行程序版仔。
2游盲、JVM的內存區(qū)域是操作系統(tǒng)分配的一段內存空間，不能拋開計算機內存管理單看JVM的內存管理蛮粮。（了解操作系統(tǒng)益缎、cpu、主存然想、I/O設備如何運行與協作很重要莺奔，它能讓你總攬全局而非以偏概全）
3、JVM屏蔽了各操作系統(tǒng)的指令集的區(qū)別变泄，程序的數據和指令加載到內存中令哟，通過JVM運行，最終也是通過JVM將這些指令轉化為機器語言（比如匯編語言）杖刷，由cpu中的運算器和寄存器等進行運算。

1驳癌、計算機內存模型

現在的計算機模型來自于馮·諾伊曼計算機結構滑燃，它解決了人類運算思維的機器實現和延展，可進行大量的復雜運算颓鲜，同時也存在諸多的問題（比如數據同步的問題等）透绩。內存在計算機中扮演的角色是指令和數據的存儲鲫惶，與cpu合作完成程序運行。假設需要計算1+1=？冠息，內存中的狀態(tài)可簡化為：

馮·諾伊曼計算機結構原理

①內存中存放程序指令MOVE[504]EAX（將地址為504處的內存值復制到寄存器EAX中）、MOVE[505]EBX炼鞠、ADD EAX EBX（將寄存器中EAX和EBX中的值相加放在EBX）戈擒；
②內存的每個存儲單元存儲的是指令還是值，由程序自己解析

2艾扮、內存的運行效率

計算機各個部分

類比廚師做菜既琴，需要食材，食材可來源于超級市場泡嘴、蔬果市場或者便利店甫恩，市場儲藏的位置遠近決定了廚師做出菜肴的效率。類似的酌予，程序運行需要數據磺箕，程序的數據在文件奖慌、輸入設備、內存松靡、緩存中简僧，各個設備的工作原理的差別，導致運行的效率區(qū)別天差地別：
cpu讀取數據優(yōu)先從緩存中讀然骼А（一級涎劈、二級、三級）阅茶，如果沒有就到內存中讀取蛛枚。如果cpu的延遲時間是1s，則內存的延遲為100-360s脸哀，速度很快蹦浦。數據在緩存和內存中均不存在，需要從硬盤中讀取撞蜂，那就要等上1-12個月盲镶。內存很重要的一個職責就是做為硬盤的緩沖區(qū)，大大提升運行效率蝌诡。

JVM內存模型及管理機制

1溉贿、運行時數據區(qū)

java虛擬機運行時數據區(qū)

①程序計數器：
程序計數器（program counter register）是一塊較小的存儲空間，它是每個線程私有的內存區(qū)域浦旱，主要的作用是記住當前程序執(zhí)行到哪條指令宇色，以便在線程切換后可以準確的繼續(xù)執(zhí)行指令。
怎么記錄呢颁湖，記錄什么呢宣蠕？其實很簡單，就是記錄指令的內存地址甥捺。

程序計數器記錄字節(jié)碼指令的地址

②java虛擬機棧

虛擬機棧屬于線程私有抢蚀，與線程同生共死。每當調用一個方法時镰禾，即在虛擬機棧中創(chuàng)建一個函數棧幀：

虛擬機棧模型

局部變量表：

1皿曲、存放編譯期可知的各種基本類型（boolean，byte吴侦，char谷饿，short，int妈倔，long博投，float，double）盯蝴、對象引用類型（指向對象地址起始位置的指針或代表對象的句柄）毅哗；
2听怕、存儲的單元稱為slot，大小為32位虑绵；
3尿瞭、數組結構，通過索引訪問翅睛；
4声搁、局部變量表的空間大小（slot數量）在編譯期便確定下來捕发。

操作數棧：

1疏旨、被稱為“基于棧的執(zhí)行引擎”
2、操作數棧是執(zhí)行字節(jié)碼指令時扎酷，進行運算的單元檐涝；
3、數組結構法挨，通過棧操作（壓棧和出棧）來訪問谁榜，下面的代碼展示了0與1相加時操作數棧運行的字節(jié)碼指令：

iload_0   // 將int類型的數字0壓入棧中  
iload_1    // 將int類型的1壓入棧中
iadd       // 將剛才壓入的兩個數字pop出去，相加凡纳，壓入棧中 
istore_2   // 將值pop到局部變量表中slot為2的地方

③方法區(qū)：

各個線程共享的內存區(qū)域窃植，用于存儲已經被加載的類信息、常量荐糜、靜態(tài)變量巷怜、即時編譯器編譯后的代碼等數據。

方法區(qū)存放的數據

④方法區(qū)中的運行時常量池

java的Class文件中包含類的版本狞尔、字段丛版、方法巩掺、接口等的描述信息偏序，還有一項：常量池，用于存放編譯期生成的字面量和符號引用胖替。這部分內容將在類加載到方法區(qū)后研儒，存放在方法區(qū)的運行時常量池。
運行時常量池的存在是因為常量池的內容是可以動態(tài)改變的独令，不僅僅是編譯期確定的常量池內容端朵。

⑤對象的內存布局

1、對象可不是我們平常畫一個圓圈燃箭，標注“對象”兩個字那么簡單冲呢。它是用來存儲運行時數據的地方；
2招狸、對象分配的內存空間中主要包含三個部分：對象頭敬拓、實例數據和對齊填充（包含的信息如圖所示）邻薯；
3、需要特別說明的是“實例數據”乘凸，這部分存儲的是有效信息厕诡，就是在類代碼中定義的字段內容（包含成員變量和局部變量，這是我個人的理解营勤，待探討）灵嫌，包含繼承自父類的字段。

對象的內存布局示意圖

⑥如何找到對象

我們在函數棧幀中會用reference代表對象的類型葛作，通過refrence來定位對象寿羞。在jvm規(guī)范中并沒有明確定義reference，現在主流的實現方式有兩種：
1进鸠、指針：reference指向堆中對象稠曼，指針指向方法區(qū)的對象類型數據；
2客年、句柄：堆中劃分一片內存做為句柄池霞幅，reference存儲的是對象的句柄地址，句柄中包含對象實例數據和類型數據的地址

深入理解JVM--句柄池

深入理解JVM--指針

最后量瓜，上張圖司恳，縱覽一下全局：

JVM內存布局示意圖