一、概念解释：

1、JVM
Java Virtual Machine，Java语言解释器，俗称虚拟机。负责内存的分配（堆栈内存）、回收（GC）、解析class为硬件运行的机器码
2、JMM
Java Memory Modal，Java内存模型。定义了Java虚拟机（JVM）在计算机内存（RAM）中的工作方式，线程之间内存刷新的关系，是隶属于JVM的。
简单来说，JVM可以理解为Java执行的一个操作系统，而操作系统的模型就是JMM。

二、Java内存区域

Java虚拟机（JVM）管理的内存分为五大区域。

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1、五大内存区域

1 .1、程序计数器
程序计数器是一块很小的内存空间，是线程私有的，可以认为是当前线程的行号指示器。

对于一个处理器（如果是多核cpu那就是一核），在一个确定的时刻只会执行一条线程指令。一条线程有多个指令，为了线程切换可以恢复到正确的执行位置，每个线程都需要有一个独立的程序计数器。不同线程间的程序计数器互不影响，独立存储。
注意：如果线程执行的是个java方法，那么计数器记录虚拟机字节码指令的地址。如果为native（底层方法），那么计数器为空。这块内存区域是虚拟机规范中唯一没有OutOfMemoryError的区域。

1.2、Java栈（虚拟机栈）
也是线程私有，生命周期与线程相同，就是我们平时说的栈。栈描述的是Java方法执行的内存模型。

每个方法被执行的时候都会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法被调用的过程就对应一个栈帧在虚拟机中从入栈到出栈的过程。
栈帧：是用来存储数据和部分过程结果的数据结构。
栈帧的位置：内存->运行时数据区->某个线程对应的虚拟机栈->here
栈帧大小的确定时间：编译期确定，不受运行期数据影响

有人将java内存区分为栈和堆，因为与对象内存分配关系最密切的是这两个。平时说的栈一般指局部变量表部分。
局部变量表是一片连续的内存空间，用来存放方法参数，已经方法内定义的局部变量。存放着编译期间已知的数据类型（八大基本类型和对象引用类型（reference类型），returnAddress类型）。它的最小的局部变量表空间单位为slot，虚拟机没有指明slot的大小。但在jvm中，long和double类型数据明确规定为64位，这两个类型占两个slot，其它基本类型固定占用1个slot。
reference类型：与基本类型不同的是它不等同本身，即使是string，内部也是char数组组成，它可能指向一个对象起始位置指针，也可能指向一个代表对象的句柄或其它与改对象有关的位置。
returnAddress类型：指向一条字节码指令的地址

需要注意的是，局部变量表所需的内存空间在编译期完成分配，当进入一个方法时，这个方法在栈中需要分配多大的局部变量空间完全是确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表大小。

Java虚拟机栈可能会出现两种类型的异常：
1、线程请求的栈深度大于虚拟机允许的栈深度，将抛出StackOverflowError。
2、虚拟机栈空间可以动态扩展，当动态扩展无法申请到足够的空间时，抛出OutOfMemory异常。

1.3、本地方法栈
本地方法栈是与虚拟机栈发挥的作用十分相似，区别是虚拟机栈指向的是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。

1.4、堆

对于大多数应用来说，堆是Java虚拟机管理内存最大的一块内存区域，因为堆存放的对象是线程共享的，所以多线程的时候也需要同步机制，需要重点了解下。
Java虚拟机规范对这块的描述是：所有对象实例及数组都要在堆上分配内存，但随着JIT编译器的发展和逃逸分析技术的成熟，这个说法也不受那么绝对，但大多数情况是这样的。

1.5、方法区
方法去同堆一样，是所有线程共享堆内存区域，为了区分堆，又称为非堆。
用于储存已被虚拟机加载堆类信息、常量、静态变量，如static修饰堆变量加载类堆时候就被加载到方法区中。
运行时常量池是方法区的一部分，class文件除了有类的字段、接口、方法等描述信息之外，还有常量池用于存放编译期间生成的各种字面量和符号引用。

基本类型数据和引用类型数据的存储位置
有个经典的面试题：‘java中的基本数据类型一定存储在栈中的吗？’，这句话肯定是错误的。数据是存在栈中还是存在堆中，取决于类型在何处声明：

在方法中声明变量，局部变量
声明基本类型变量——变量名，变量值存在Java虚拟机栈内存中
声明引用类型变量——变量名在Java虚拟机栈内存中，变量值存在堆内存中
在类中声明变量，全局变量
声明基本类型变量——变量名，变量值存在堆内存中
声明引用类型变量——变量名，变量值存在堆内存中

2、对象的内存布局

JDK1.6采用的是HotSpot虚拟机，对象在内存中存储的布局可以分为三块区域：1、对象头（Header）2、实例数据（Instance Data）3、对齐填充（Padding）

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3、对象的访问定位

Java程序需要通过引用（ref）数据来操作堆上面的对象，那么如何通过引用定位、访问到对象的具体位置。
3.1、句柄访问

简单来说就是Java堆划出一块内存作为句柄池，引用中存储对象的句柄地址，句柄中含对象实例数据、类型数据的地址信息。
优点：引用中存储的是稳定的句柄地址，在对象被移动【垃圾收集时移动对象是常态】只需改变句柄中实例数据的指针，不需要改动引用【ref】本身。

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3.2、直接指针

与句柄访问不同的是，ref中直接存储的就是对象的实例数据，但是类型数据跟句柄访问方式一样
优点：优势很明显，就是速度快，相比句柄访问少了一次指针定位的开销时间。【可能是出于Java中对象的访问十分频繁，平时我们常用的JVM HotSpot采用此种方式】

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参考文章：
1、什么Java内存模型
2、Java虚拟机运行时栈帧结构
3、怎么理解returnAddress
4、参考逃逸分析
5、idea设置相关内存大小设置
6、Java对象访问定位
7、深入理解JVM-内存模型（jmm）和GC
8、android 多线程 — java 内存模型