java内存机制（堆、栈、方法区）

先来一段抽象的讲述，适合于有一定基础的程序员读，基础不好的也不要放弃，下一步的讲解会逐步直白明了：

基础数据类型直接在栈空间分配， 方法的形式参数，直接在栈空间分配，当方法调用完成后从栈空间回收。  

引用数据类型，需要用new来创建，既在栈空间分配一个地址空间，又在堆空间分配对象的类变量 。

方法的引用参数，在栈空间分配一个地址空间，并指向堆空间的对象区，当方法调用完成后从栈空间回收。

局部变量 new 出来时，在栈空间和堆空间中分配空间，当局部变量生命周期结束后，栈空间立刻被回收，堆空间区域等待GC回收。

方法调用时传入的 literal 参数，先在栈空间分配，在方法调用完成后从栈空间分配。字符串常量在 DATA 区域分配 ，this 在堆空间分配 。数组既在栈空间分配数组名称， 又在堆空间分配数组实际的大小！

简略讲一下java内存机制：

从Java的这种分配机制来看,堆栈又可以这样理解:堆栈(Stack)是操作系统在建立某个进程时或者线程(在支持多线程的操作系统中是线程)为这个线程建立的存储区域，该区域具有先进后出的特性。

每一个Java应用都唯一对应一个JVM实例，每一个实例唯一对应一个堆。

应用程序在运行中所创建的所有类实例或数组都放在这个堆中,并由应用所有的线程共享.跟C/C++不同，Java中分配堆内存是自动初始化的。Java中所有对象的存储空间都是在堆中分配的，但是这个对象的引用却是在堆栈中分配,也就是说在建立一个对象时从两个地方都分配内存，在堆中分配的内存实际建立这个对象，而在堆栈中分配的内存只是一个指向这个堆对象的指针(引用)而已。

开始详细讲解：

JAVA的JVM的内存可分为3个区：堆(heap)、栈(stack)和方法区(method)

堆区:
1.存储的全部是对象，每个对象都包含一个与之对应的class的信息。
2.jvm只有一个堆区(heap)被所有线程共享，堆中不存放基本类型和对象引用，只存放对象本身。

栈区:

1.每个线程包含一个栈区，栈中只保存基础数据类型的对象和自定义对象的引用，对象都存放在堆区中 。
2.每个栈中的数据都是私有的，其他栈不能访问。
3.栈分为3个部分：基本类型变量区、执行环境上下文、操作指令区(存放操作指令)。

方法区:

1.又叫静态区，跟堆一样，被所有的线程共享。方法区包含所有的class和static变量。

2.方法区中包含的都是在整个程序中永远唯一的元素，如class，static变量。

为了更清楚地搞明白发生在运行时数据区里的黑幕，我们来准备2个小道具（2个非常简单的小程序）。
AppMain.java

Java代码

public   class  AppMain                //运行时, jvm 把appmain的信息都放入方法区   

1. {    
2. public   static   void  main(String[] args)  //main 方法本身放入方法区。   
3. {    
4. Sample test1 = new  Sample( " 测试1 " );   //test1是引用，所以放到栈区里， Sample是自定义对象应该放到堆里面   
5. Sample test2 = new  Sample( " 测试2 " );    
6.   
7. test1.printName();    
8. test2.printName();    
9. }    
10. } Sample.java    
11.   
12. public   class  Sample        //运行时, jvm 把appmain的信息都放入方法区   
13. {    
14. /** 范例名称 */    
15. private  name;      //new Sample实例后， name 引用放入栈区里，  name 对象放入堆里   
16.   
17. /** 构造方法 */    
18. public  Sample(String name)    
19. {    
20. this .name = name;    
21. }    
22.   
23. /** 输出 */    
24. public   void  printName()   //print方法本身放入 方法区里。   
25. {    
26. System.out.println(name);    
27. }    
28. }   

OK，让我们开始行动吧，出发指令就是：“java AppMain”，包包里带好我们的行动向导图，Let’s GO！

第一步：系统收到了我们发出的指令，启动了一个Java虚拟机进程，这个进程首先从classpath中找到AppMain.class文件，读取这个文件中的二进制数据，然后把Appmain类的类信息存放到运行时数据区的方法区中。这一过程称为AppMain类的加载过程。

第二步：Java虚拟机定位到方法区中AppMain类的Main()方法的字节码，开始执行它的指令。这个main()方法的第一条语句就是：

Sample test1=new Sample("测试1");
语句很简单啦，就是让java虚拟机创建一个Sample实例，使引用变量test1引用这个实例。貌似小case一桩哦，就让我们来跟踪一下Java虚拟机，看看它究竟是怎么来执行这个任务的：
1、 Java虚拟机一看，不就是建立一个Sample实例吗，简单，于是就直奔方法区而去，先找到Sample类的类型信息再说。结果呢，嘿嘿，没找到，这会儿的方法区里还没有Sample类呢。可Java虚拟机也不是一根筋的笨蛋，于是，它发扬“自己动手，丰衣足食”的作风，立马加载了Sample类，把Sample类的类型信息存放在方法区里。
2、 好啦，资料找到了，下面就开始干活啦。Java虚拟机做的第一件事情就是在堆区中为一个新的Sample实例分配内存, 这个Sample实例持有着指向方法区的Sample类的类型信息的引用。这里所说的引用，实际上指的是Sample类的类型信息在方法区中的内存地址，其实，就是有点类似于C语言里的指针啦~~，而这个地址呢，就存放了在Sample实例的数据区里。
3、 在JAVA虚拟机进程中，每个线程都会拥有一个方法调用栈，用来跟踪线程运行中一系列的方法调用过程，栈中的每一个元素就被称为栈帧，每当线程调用一个方法的时候就会向方法栈压入一个新帧。这里的帧用来存储方法的参数、局部变量和运算过程中的临时数据。OK，原理讲完了，就让我们来继续我们的跟踪行动！位于“=”前的Test1是一个在main()方法中定义的变量，可见，它是一个局部变量，因此，它被会添加到了执行main()方法的主线程的JAVA方法调用栈中。而“=”将把这个test1变量指向堆区中的Sample实例，也就是说，它持有指向Sample实例的引用。
OK，到这里为止呢，JAVA虚拟机就完成了这个简单语句的执行任务。参考我们的行动向导图，我们终于初步摸清了JAVA虚拟机的一点点底细了，COOL！
接下来，JAVA虚拟机将继续执行后续指令，在堆区里继续创建另一个Sample实例，然后依次执行它们的printName()方法。当JAVA虚拟机执行test1.printName()方法时，JAVA虚拟机根据局部变量test1持有的引用，定位到堆区中的Sample实例，再根据Sample实例持有的引用，定位到方法去中Sample类的类型信息，从而获得printName()方法的字节码，接着执行printName()方法包含的指令。